Магнитотвёрдые материалы. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Магнитотвёрдые материалы - ферромагнитные материалы, обладающие высокой коэрцитивной силой (). Магнитотвёрдые материалы с

применяются для магнитов постоянных, с для гистерезисных двигателей и магн. записи. Магнитотвёрдые материалы характеризуются кривой размагничивания, определяющей значения H_с и остаточной индукции В_r, и максимальным значением произведения (ВН)_макс для кривой размагничивания (т. н. энергетическим произведением).

В различных магнитотвёрдых материалах природа высоких значений Н_с определяется одним из трёх осн. механизмов задержки процессов перемагничивания в ферромагнетиках: необратимым вращением намагниченности M_s магн. доменов; задержкой образования и (или) роста зародышей перемагничивания (зародышей магн. фазы с иным М_s); закреплением доменных стенок на разл. неоднородностях и структурных несовершенствах кристалла.

Основные магнитотвёрдые материалы

Так, перемагничивание путём необратимого вращения намагниченности M_s характерно для измельчённых материалов, состоящих из однодоменных частиц (см. Однодоменные частицы). Коэрцитивная сила таких частиц может приближаться к значению поля анизотропии материала (см. Магнитная анизотропия ).Однодоменные частицы могут возникнуть и в массивном образце, напр. при распаде пересыщенных твёрдых растворов.

Высокими значениями Н_с обладают и более крупные частицы вещества с равновесной многодоменной структурой, если их кристаллич. структура достаточно совершенна. В таких частицах, если они находятся в состоянии намагниченности насыщения, возникновение зародышей перемагничивания затруднено и осуществляется лишь в больших отрицательных магн. полях, к-рые и определяют в данном случае величину Н_с. Этот механизм присущ частицам веществ с большой энергией магн. анизотропии.

Коэрцитивная сила, обусловленная в основном задержкой смещения доменных стенок, характерна для структурно несовершенных материалов: сплавов в неоднофазных состояниях, реализующихся в процессе разл. фазовых превращений; материалов, насыщенных структурными дефектами. Наиб. значения Н_с в таких материалах достигаются в состояниях с размерами структурных неоднородностей, соизмеримыми с толщиной доменных стенок.

По преобладающему технологич. признаку, обеспечивающему получение высокой Н_с, М--т. м. можно разделить на след. группы.

1. Стали, закаливаемые на мартенсит (см. Мартенситное превращение ).Они обладают сравнительно невысокой Н_с и применяются редко.

2. Недеформируемые литые сплавы типа ални, ални-ко, тиконал, обладающие широким диапазоном значений магн. характеристик и являющиеся самыми распространёнными материалами для постоянных магнитов. В СССР для них приняты обозначения ЮНД, ЮНДК, ЮНДКТ. Высококоэрцитивное состояние в этих сплавах обусловлено распадом пересыщенного твёрдого раствора и образованием однодоменных частиц. Нек-рые из них подвергают термомагн. обработке для получения высоких значений В_r. Наиб. эффект достигается при термомагн. обработке сплавов со столбчатой кристаллич. текстурой, получаемой направленной кристаллизацией.

3. Деформируемые сплавы типа викаллой, кунифе, кунико, сплавы Fe-Со-Сr, Mn-A1-С, а также сплавы на основе благородных металлов: Ft-Co, Pd-Fe, Pt-Fe. Эти сплавы обычно подвергают пластич. деформации в сочетании со структурным старением или упорядочением.

4. М--т. м., получаемые прессованием порошков с их последующей термообработкой. Различают: металлокерамические, металлопластические магнитотвёрдые материалы, оксидные магниты. Металлокерамич. М--т. м. получают из металлич. порошков прессованием без связующего материала или спеканием при высокой температуре. К металлокерамическим магнитотвёрдым материалам относятся наиб. эффективные (энергоёмкие) совр. пост. магниты на основе редкоземельных соединений (напр., Sm-Co-магниты, магниты из сплава Nd-Fe-В). Металлопластические магнитотвёрдые материалы получают прессованием порошков вместе с изолирующей связкой, полимеризующейся при невысокой температуре. Оксидные магниты - бариевый, стронциевый, кобальтовый ферриты .Магн. свойства важнейших магнитотвёрдых материалов приведены в таблице.

Литература по магнитотвёрдым материалам

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.