Продолжение табл. 2.33

Магниевые ферроалюминаты

Никелевые и магниевые феррохромиты

Примечание. В = х„/ измерена при напряженности поля 400-640 кА/м; Я оп--ределена на кольцевых образцах при напряженности поля в образце 4 кА/м; ц при /=1,1 МГц; tg6 при /-=3000 МГц. Все измерения сделаны при комнатной температуре.

Таблица 2.34. Характеристики монокристаллов ферритов

Примечание. Ширина кривой ферримагнитного резонанса приведена для образцов виде сферы диаметром 0,4-2 мм.

Выбирают отдельные марки ферритов на основании анализа всех условий работы феррита - типа устройства, частотного диапазона, уровня могцности, климатических воздействий и т. п. Некоторые примеры выбора марки феррита даны в § 4.5.

В табл. 2.34 приведены некоторые характеристики монокристаллов.

Сферы монокристаллов иттриевого феррита-граната применяют в фильтрах СВЧ различных конструкций (в параметрических усилителях, в ограничителях мощности, в циркуляторах). В амплитудных модуляторах диапазона СВЧ используют монокристаллы магний-марганцевых ферритов. В миллиметровом диапазоне СВЧ важное значение имеют монокристаллы барий-цинкового гексаферрита,

§2.21. Прочие материалы

Кроме рассмотренных основных групп магнитных материалов в технике используют и некоторые другие, имеющие ограниченные области применения.

Термомагнитные материалы. Термомагнитными называют материалы с сильной зависимостью магнитной индукции * от температуры в определенном интервале (в большинстве случаев приблизительно + 60--60°С). Термомагнитные материалы используют главным образом в качестве магнитных шунтов или магнитных добавочных сопротивлений. Включение таких элементов в магнитные цепи позволяет осуществить компенсацию температурной погрешности или обеспечить изменение магнитной индукции в воздушном зазоре по заданному закону (терморегулирование). Помимо этого термомагнитные материалы применяют в индукционных печах для поддержания заданной температуры, в реле, момент срабатывания которых зависит от температуры, и т. д.

К термомагнитным материалам предъявляют следующие специальные требования:

1) крутой ход термомагнитной характеристики B=f{t). при Я= const, т. е. высокое удельное температурное изменение индукции a=AB/At. Это объясняется так: чем чувствительнее термомагнитный материал к изменению температуры, тем меньше будут потери магнитного потока за счет включения термошунта или сопротивления. Поскольку большая зависимость индукции от температуры для ферромагнетиков наблюдается в области, близкой к точке Кюри, то последняя для термомагнитных сплавов должна находиться вблизи от рабочих (комнатных) температур. Из ферромагнитных элементов лучше всего этому соответствует никель (в= = 350°С); для железа и кобальта точка Кюри намного выше. Материалы с еще более низкой точкой Кюри могут быть получены введением в никель немагнитных присадок;

* Точнее, намагниченности насыщения, так как обычно термомагнитный ма» териал работает в режиме насыщения.

2) большое значение индукции насыщения, что уменьшает необходимую площадь поперечного сечения термоэлементов; малые поля, необходимые для насыщения;

3) определенная форма термомагнитной характеристики, соответствующая задаче (линейная, гиперболическая, параболическая и т. д.);

4) высокая воспроизводимость характеристик. Термомагнитные материалы можно разделить на две группы:

термомагнитные (компенсационные) сплавы (ТКС) и многослойные (компенсационные) материалы (ТКМ).

К ТКС относятся: сплавы Ni-Fe-Cr (компенсаторы), Ni-Cu (кальмаллои), Ni-Fe (термаллои).

Наибольшее применение имеют компенсаторы. На рис. 2.55 приведены кривые зависимости магнитной индукции этих сплавов от температуры и содержания хрома. Преимуществами компенсаторов являются обратимость свойств в диапазоне изменения температур ±70°С, удовлетворительная воспроизводимость характеристик, хорошая механическая обрабатываемость.

Кальмаллои обладают сравнительно малой индукцией, поэтому магнитные шунты из этих сплавов должны иметь большое сечение.

Термаллои под действием отрицательных температур необратимо изменяют свои свойства и, кроме того, имеют сильную зависимость точки Кюри от состава (изменение содержания никеля на 0,257о смещает точку Кюри на 10°С), т. е. плохую воспроизводимость характеристик.

В табл. 2.35 приведены химический состав и магнитные свойства некоторых термомагнитных сплавов. Сплавы изготавливают в виде горячекатаных или кованых прутков диаметром 10-80 мм без окончательной термической обработки.

Кроме указанных в табл. 2.35 марок промышленность выпускает и ряд других, например сплавы Н38Х14 и НЗЗЮ1, основные свойства которых даны в табл. 2.36. Сплавы Н38Х14 и НЗЗЮ1 изготавливают в виде полос толщиной 0,8-1,5 мм, шириной 20- 35 мм.

ТКМ получают при совместной прокатке листов или полос из ТКС различного химического состава, т. е. с различными термомагнитными свойствами. Подбирая соответствующим образом исходные ТКС и толщину полос, можно получить ТКМ с заданными свойствами. ТКМ производят трех марок: 0,9-1, 015-1, 015-2. Для всех ТКМ нижний предел интервала рабочих температур составляет -60° С. Приближенное значение верхнего предела указывается

Рис. 2.55. Кривые зависимости магнитной индукции сплава Fe-Ni-Cr с содержанием 35% Ni от температуры и содержания хрома в поле напряженностью 8 кА/м