Publicitate

Materiale Magnetice

Publicitate


Pentru ca lumea in care traim este un “camp magnetic" dar pentru ca nu exista o definitie clara ,pentru a intelege mai bine acest termen incepem prin a explica prin ochii energetici,electrotehnici si tehnologiei avansate tehnicile prin care campul magnetic este produs de magneti permanenti si de conductoare care sunt parcurse de curent electric. Pentru ca lumea in care traim este un “camp magnetic" dar pentru ca nu exista o definitie clara ,pentru a intelege mai bine acest termen incepem prin a explica prin ochii energetici,electrotehnici si tehnologiei avansate tehnicile prin care campul magnetic este produs de magneti permanenti si de conductoare care sunt parcurse de curent electric.
Cap V-Materiale magnetic moi
Corespunzator destinatiei lor,la elaborarea materialelor magnetic moi se urmareste sa se obtina:

-inductie remanenta mica;

-camp coercitiv mic;

-inductie la saturatie cat mai ridicata;

-suprafat mica a ciclului de histerezis;

-pierderi mici prin histerezis.si curenti turbionari.

Caracteristicile magnetice ale materialelor magnetic moi sunt influentate de :compozitia chimica,incluziuni ,marimea particulelor ,metode de elaborare ,tratamente termice ,solicitari mecanice etc.Prelucrarile mecanice (taiere,stantare,gaurire ,presare etc.) inrautatesc proprietetile magetice,iar pentru eliminarea efectelor daunatoare ale acestor prelucrari,materialele magnetic moi se supun unor tratamente termice. Cele mai utilizate materiale magnetic moi sunt:fierul ,fonta ,otelul ,aliaje fier-siliciu ,aliaje fier-siliciu-aluminiu (alsifer) ,aliaje fier-nichel ,aliaje fier-cobalt ,ferit moi,peleicule feromagnetice ,aliaje termocompensatoare ,aliaje magnetostrictive si materiale magnetice speciale.

FIERUL

Fierul constituie baza celor mai multe materiale magnetice. Se disting mai multe sorturi de fier si anume:fierul tehnic pur,fierul electrolitic ,fierul carbonil.

Fierul tehnic pur are puritatea 99,50-99,90% si este cunoscut sub denumirea de :fier Armco, “fier suedez", fier magnetic.fier moale. Intre 815 si 1050 ⁰C ,precum si intre 200 si 430⁰C,materialul este fragil si in aceste domenii critice solicitarile trebuiesc evitate. Dupa prelucrari mecanice se recomanda un tratament special in atmosfera de hidrogen ,avand ca rezultat o sporire a permeabilitatii si o miscare a campului coercitiv. Fierul tehnic pur se foloseste la realizarea miezurilor massive ale circuitelor magetice care functioneaza in current continuu. Fierul electrolitic este obtinut prin electrolia si are un grad ridicat de puritate (contine mai putin de 0,05% impuritati). El se foloseste la fabricarea aliajelor alni si alnico sinterizate. Fierul carbonil este produs dupa metoda de rafinare Carbonil care necesita instalatii speciale, fiind un fiind un procedeu de rafinare destul de complicat. Acest material are puritate mrae si prezinta avantajul. Fata de fierul electrolytic,de a avea particule sferice, ceea ce il face utilizabil la fabricarea miezurilor sau torurilor folosite la frecvente inalte, cu pierderi magnetice mici.Se utilizeaza, de asemenea,la fabricarea magneto-dielectricilor (material compus dintr-un material izolant - de exemplu o rasina – in care este inglobata pulbere feromagnetica), folositi pentru aparatura de inalta frecventa. Magneto-dielectricii au rezistiviate electrica ridicata,datorita prezentei dielectricului in compozitia lor,si ca urmare, pierderile prin curenti turbionari, sunt reduse. Fierul electrolitic si fierul carbonil au proprietati magnetice superioare fierului tehnic pur ,datorita puritati lor ridicate.

FONTA

Fonta este un aliaj de fier cu carbon, avand procentul cel mai ridicat de carbon (intre 2,06 si 4%). Caracteristicile mecanice si magnetice ale fontei sunt net inferioare celor ale otelului. Fontele se utilizeaza la indicatii pana la 1 T, in circuite magnetice de current continuu (de exemplu, carcase de masinile ectrice de curent continuu).

OTELUL

Otelul se elaboreaza din fonta prin reducerea procentului de carbon (intre 0,04% si 2,06%). Otelurile se folosesc in circuitele magnetice supuse la solicitari mecanice pronuntate , in special unde se cere elasticitate mare. Avand proprietati magnetice net superioare fata de fonta ,otelul se utilizeaza cu precadere chiar si la piesele strabatute de fluxul magnetic, dar care u sunt solicitate mechanic in mod deosebit ,deoarece astfel se realizeaza piesele de dimensiuni mult mai mici,deci constructii mai economice.

ALIAJE FIER-SILICIU

Aliajele fier-siliciu sunt materiale magnetice cala mai utilizate in domeniu electrotehnic, deoarece au proprietati magnetice bune si cost redus. Siliciu contribuie la marirea rezistivitatii aliajului si implicit la reducerea pierderilor prin curenti turbionari.Cu un procent de 6-7%siliciu s-ar obtine un aliaj magnetic ideal ,dar fragilitatea aliajului nu permite o prelucrare la cald decat pentru un continut de cel mult 4,5% siliciu si pentru prelucrarea la rece la cel mult 3,3% siliciu. Un dezavantaj al siliciului in aliaj consta in reducerea inductiei la saturatie cu 0,057%-0,058% T pentru fiecare procent de siliciu. Pentru realizarea circuitelor magnetice care functioneaza in current alternative, la frecventa industriala, se utilizaeaza table (tole) subtiri realizate din tabla silicioasa laminate la cald sau la rece. Tabla silicioasa laminate la cald are grosimi de 0,3 ; 0,35 ; 0,5 mm.Tolele se izoleaza intre ele prin oxidare ,prin lacuire sau prin printr-un strat de hartie. Tabla silicioasa laminate la rece, cunoscuta sub denumirea de tabla texturata ,are in directia laminarii caracteristice magnetice sperioare tablei laminate la cald si are o suprafata mai neteda. Tabla texturata prezinta proprietati magnetice superioare (permeabilitate magnetica mare si pierderi in fier mici) numai in cazul in care directia fluxului magnetic in material coincide cu directia laminarii. Grosimea acestor table sunt de 0,35 ; 0,30 ; 0,20 ; 0,10 ; 0,05 ; mm. Izolatia acestor table este de tip ceramic (oxid de calciu numit carlit ) sau pe baza de fosfati.

ALIAJE FIER-SILICIU-ALUMINIU

Acest aliaj cunoscut sub denumirea de alsifer,se obtine prin sinterizarea pulberilor si contine 9.5% siliciu , 5,5% aluminiu si restul fier. Are caracteristici magnetice foarte bune si este utilizat la fabricarea de ecrane magnetice,de carcase pentru masini si aparate electricie.

ALIAJE FIER-NICHEL

Aceste aliaje sunt cunoscute sub denumirea de permalloy si s caracterizeaza prin permaeabilitate magnetica foarte mare , camp coercitiv si pierderi magnetice mici. Caracteristicile magnetice ale acestor aliaje depinde de compozitia ,puritatea elementelor componente ,tehnologia de elaborare , precum si de tratamentectermice la care au fost supuse. Aceste aliaje contin nichel intre 35 si 80% si , in functie de procentul de nichel si de tratamentul termic aplicat se deosebesc:

-aliaje fier-nichel cu permeabilitate mare(cu denumiri comerciale ca superamalloy , 79-permalloy, permalloy C) a caraor permaeabilitate maxima μmax atinge valori de 800000-1200000

-aliaje cu ciclu de hiserezis dreptunghiular, avand 50% nichel si la care prin laminari la rece si tratamente termice se obtine raport Br/Bs egal cu 0,80-0,95 (sunt cunoscute sub denumirile comerciale deltamax,premalloy G,permenorom 5000 Z etc.);

-aliaje cu permeabilitate consatanta(cunoscuta sub denumirea de perminvar-permeabilitate invariabila) au in general permeabilitate mica,dar care ramane constanta in domeniul campurilor magnetice slabe.

La aliajele perminvar campurile magnetice maxime prescrise un trebuie depasite,altfel materialul se degradeaza din punct de vedere magnetic.

ALIAJE FIER-COBALT

Aceste aliaje au inductie de saturatie mare,datorita procentului ridicat de cobalt (intre 35 si 50%). Aliajul fiind foarte casant se prelucreaza greu; de aceea , i se adauga 2% vanadium,care faciliteaza prelucrarile mecanice. Aliajel fier-cobalt sunt cunoscute sub denumirile comerciale de: permendur , hyperco,hyperm,vacodur etc.

8.FERITE MAGNETIC MOI

Aceste aliaje sunt folosite cu precadere la frecvente inalte ,deoarece au rezistivitate mare ajungand pana la 10Ω cm. Feritele au avantajul ca pot fi folosite la realizarea pieselor compacte,cu pierderi prin curenti turbionari acceptabile. Feritele se compun din oxizi de fier cu oxizi ai altor metale ca mangan,nichel,zinc,magneziu,cobalt,litiu etc. In comparatie cu materialele maetalice,feritele au permeabilitate si inductie reduse.

FERITE MAGNETIC MOI

Aceste aliaje sunt folosite cu precadere la frecvente inalte ,deoarece au rezistivitate mare ajungand pana la 10Ω cm. Dupa realizarea peliculelor cu grosimi extreme de mici,avand ca rezultat micsorarea substantiala a curentilor turbionali,sunt magnetizate. Se utilizeaza la frecvente inalte.

ALIAJE TERMOCOMPENSATOARE

Aliaje termocompensatoare sunt caracerizate prin permeabilitae creste cu scaderea temperaturii. Aceste alaije sunt folosite la compenasatoare erorilor de temperatura a magnetilor permanenti,la care fluxul creste cu scaderea temperaturii.Prin suntarea magnetului (aplicarea pe magnetde benzzi termcompensatoare pe diferite grosimi) cu o banda termocompensatoare se regleaza fluxul,pentru a fi mentinut constant,in anumite zone ale circuitului magnetic,pentru un anumit domeniu de temperature. Aliajele termocompensatoare sunt pe baza de nichel-fier (cele mai des folosite), nichel-crom-fier-fier,nichel-cupru,nichel-siliciu-fier.


Sursa: cuvant cenzurat.scritube.com



Publicitate
Sesizeaza neregula