Магнитодиэлектрики

Магнитодиэлектрики - это высокочастотные магнитные материалы, характерной особенностью которых является более высокая стабильность магнитных свойств и, в частности, стабильность магнитной проницаемости, при изменении внешнего магнитного поля.

Они представляют собой пластмассу, которая состоит из порошка магнитного материала с маленькой величиной коэрцитивнойї силы, причем частицы материала электрически изолированы друг от друга диэлектриком. Путем дробления магнитомягкого материала на мелкие частицы, которые не контактируют между собой, достигают маленьких потерь на гистерезис и вихревые токи. Основным видом потерь в магнитодиэлектриках являются потери на магнитное последействие (магнитную вязкость), которые превышают в 10-30 раз другие виды потерь.

Технология изготовления магнитодиэлектриков, подобная широко распространенной технологии производства пластмасс, позволяет с меньшими затратами получить изделия значительно более высоких классов точности, чем изделия из ферритов. Но по ряду важных электромагнитных параметров магнитодиэлектрики уступают ферритам, вследствие чего области применения магнитодиэлектриков постепенно сокращаются. В промышленности применяют магнитодиэлектрики на основе альсифера, молибденового пермаллоя и карбонильного железа.

Магнитодиэлектрики на основе альсифера. Альсифер - это тройной сплав алюминия (аль-), кремния (-си-)..и железа (-фер). Для магнитодиэлектриков применяют сплавы с содержанием кремния 9-11 % и алюминия 7,5%. Требования к точности состава сплава невысокие, так как свойства магнитодиэлектрика мало зависят от свойств исходного магнитного материала. Они определяются в основном размерами, формой и взаимным расположением частиц этого материала. Альсифер дешевый, недефицитный материал. Изменяя содержание кремния и алюминия, можно регулировать величину температурного коэффициента магнитной проницаемости ТКm и добиться практически нулевых его значений. Все это обеспечило альсиферу широкое применение при производстве магнитодиэлектриков.

Значение m _н магнитодиэлектриков на основе альсифера небольшое (20-90), диапазон рабочих частот 0,01-0,1Мгц.

Магнитодиэлектрики на основе железоникелевых сплавов (пермаллоев) выгодно отличаются от альсиферов высокими значениями начальной магнитной проницаемости m_н = 200 - 250 и пониженными значениями ТКm. Исходным сырьем в этом случае является молибденовый пермаллой 79НМ. Присадку серы вводят для придания пермаллою хрупкости, после чего он может быть смолот в частицы размером в несколько микрометров, что дает возможность уменьшить потери на гистерезис . Магнитодиэлектрикам на основе пермаллоя свойственно некоторое снижение магнитной проницаемости при повышенной влажности, поэтому сердечники из этого материала нужно применять в герметизированной аппаратуре.

Магнитодиэлектрики на основе карбонильного железа. Порошковидное карбонильное железо можно получать с размерами частиц до 1-5 мкм и величиной m _н @ 3000 при рабочей частоте до 60 Мгц. Промышленность выпускает два класса карбонильных порошков: для радиоаппаратуры - класса «Р» и для проводной связи - класса «П» . Необходимо помнить, что при эксплуатации в условиях повышенной влажности этот материал поглощает влагу и поэтому сердечники должны быть герметизированы.

Сопоставление магнитных характеристик всех типов магнитодиэлектриков показывает преимущества магнитодиэлектриков из карбонильного железа, которые заключаются в широте рабочего диапазона частот, минимальной величине потерь, высокой стабильности параметров на протяжении длительного времени. Параметры осерди из магнитодиэлектриков приведены в табл. 5.4.