В обозначении магнитно-мягких ферритов на первом месте стоят цифры (перед буквами), указывающие значение начальной магнитной проницаемости, затем буквы, определяющие верхнюю границу частотного диапазона, при которой начинается быстрый рост потерь. У низкочастотных ферритов Н граничная частота от 0,1 до 50 МГц, у высокочастотных ВЧ — 50 — 600 МГц. Последующие буквы обозначают материал (М — марганец-цинковый, Н — никель-цинковый и тли). Цифры, введенные в обозначение высокочастотных ферритов после букв, указывают на разновидность материалов.
Сверхвысокочастотные ферриты применяют для коммутации энергии с помощью внешнего поля по разным направлениям за счет поворота плоскости поляризации ВЧ-колебаний в намагниченном феррите (магнитооптический эффект Фарадея) и для поглощения отраженных волн в волноводах в процессе их взаимодействия с вращающимися электронами феррита (ферромагнитный резонанс), а также для других целей.
СВЧ-ферриты должны обладать высоким удельным объемным сопротивлением (порядка 107 Ом м), малыми диэлектрическими, а также магнитными потерями вне области резонанса, обеспечивающими незначительное затухание сигнала в феррите, высокой чувствительностью материала к управляющему полю и температурной стабильностью свойств. Обобщенные параметры СВЧ-ферритов приведены в табл. 15.
Материалы специализированного назначения. Ферриты о прямоугольной петлей гистерезиса ППГ (см. рис. 2,в) используют в счетно-вычислительной технике для хранения дискретной информации Основным параметром материалов с ППГ является коэффициент прямоугольности петли гистерезиса Kп — отношение остаточной индукции к максимальной (измеренной при Hмакс=5Hс). Кл=Вr/Вмакс. Для получения быстрого перемагничи-вания сердечники должны иметь небольшой коэффициент переключения Sq, равный количеству электричества, которое необходимо для его перемагничивания из одного состояния остаточной индукции в противоположное
Следует учитывать температурную нестабильность свойств фер-ригов С повышением температуры от — 20 до +60°С наблюдается снижение (в 1,5 — 2 раза) коэрцитивной силы, остаточной индукции (на 15 — 20%) и коэффициента прямоугольности (на 5 — 30 %). Большую термостабильность параметров и лучшие магнитные свойства имеют ленточные микронные сердечники из пермаЛлоев.
Сравнительные параметры ферритов с ППГ и микронных сердечников из пермаллоев приведены в табл. 15.
Таблица 15
| Материал | Коэрцитивная сила, А/м | Остаточная индукция, Тл | Коэффициенты | |
| прямоугольности | переключения мккл/м | |||
| Ферриты различ- ных марок | 10 — 1200 | 0,15 — 0,25 | 0,9 | 110 — 630 |
| Микронные сер- дечники из пермаллоев (толщина ленты 2 —10 мкм) | 8-50 | 0,6 — 1,5 | 0,85 — 0,9 | 25 — 100 |
К магнитострикционным материалам относят никель, алферпермаллой, ряд ферритов, некоторые редкоземельные металлы, их сплавы и соединения. При намагничивании ферромагнитных монокристаллов изменяются их линейные размеры (магнито-стрикция). Магнитострикционная деформация материалов может быть как положительной так и отрицательной. Явление магнито-стрикции используется в генераторах звуковых и ультразвуковых колебаний, дефектоскопах и других устройствах.
Магнитно-твердые материалы.Они характеризуются высокой коэрцитивной силой, большой площадью петли гистерезиса (см. рис. 2, б) и остаточной индукцией. Кроме этого важной характеристикой материалов для постоянных магнитов является максимальная энергия, отдаваемая магнитом во внешнее пространство. Удельная магнитная энергия, заключенная в воздушном зазоре между полюсами магнита, 9d=BdHd/2, где На — напряженность поля, соответствующая индукции Bd при размагничивании.
По способу получения и составу различают легированные мар-тенситные стали, литые высококоэрцитивные сплавы, магниты из порошков, магнитно-твердые ферриты, ленты (металлические и неметаллические) для записи звука.
Легированные мартенситные стали являются наиболее простыми и дешевыми материалами для постоянных магнитов. Стали легируются добавками вольфрама, молибдена, хрома. Свойства мартенситных сталей для постоянных магнитов и их состав приведены в табл. 16.
Таблица 16
| Марка | Химический состав | Магнитные свойства | |||||
| С | Сг | W | Со | Мо | остаточная индукция, Тл | коэрцитивная сила, кА/м | |
| EX | 0,95— | 1,3— | — | 0,9 | 4,6 | ||
| 1,1 | 1,6 | ||||||
| ЕХЗ | 0,9- | 2,8— | — | — | — | 0,95 | 4,8 |
| 1,1 | 3,6 | ||||||
| Е7В6 | 0,68— | 0,3- | 5,2- | — | — | ||
| 0,78 | 0,5 | 6,2 | |||||
| ЕХ5К5 | 0,9— | 5,5— | — | 5,5- | — | 0,85 | |
| 1,05 | 6,5 | 6,5 | |||||
| ЕХ9К15М | 0,9— | 8—10 | — | 13,5— | 1,2— | 0,8 | 13,6 |
| 1,05 | 16,5 | 1,7 |
Литые высококоэрцитивные сплавы представляют собой тройные сплавы А! — Ni — Fe (раньше называли сплавами альни), обладающие большой магнитной энергией Для улучшения магнитных свойств и механических характеристик в сплав альни вводят добавки кремния (сплав альнисн) или кобальта (сплав альнико, при содержании кобальта 24% — магнико) В настоящее время эти сплавы имеют буквенно-цифровую маркировку.
В марках сплавов приняты следующие обозначения: 10 — алюминий, Н — никель, Д — медь, К — кобальт, Т — титан, Б — ниобий, С — кремний, А — столбчатая, АА — монокристаллическая структура. Если за буквой следуют цифры, они указывают на содержание металла,
Магнитные свойства сплавов определяются не только их составом, но и видом обработки. Основные свойства магнитно-твердых сплавов приведены в табл. 17.
Таблица 17
| Марка | Удельная магнитная энергия, кДж/м8 | Коэрцитивная сила, кА/м | Остаточная индукция, Тл |
| ЮНД4 ЮНДК15 | 3,6 6,0 | 0,50 0,75 | |
| ЮН15ДК24 | 1,15 | ||
| ЮН13ДК25А | 1,40 | ||
| ЮНДК40Т8АА | 0,90 |
Магниты из металлокерамических порошков марок ММК1 — ММК11 имеют коэрцитивную силу от 24 до 128 кА/м, остаточную индукцию от 0,48 до 1,1 Тл и запасенную энергию от 3 до 16 кДж/м3.
Магнитно-твердые ферриты (бариевые ВаО-6Ре2Оз — феррокс-дюр) выпускают марок БИ (бариевые изотропные) и БА (бариевые анизотропные) с коэрцитивной силой до 240 кА/м, превосходящей магниты системы альни, однако уступающие этим сплавам по остаточной индукции (0,38 Тл) и запасенной магнитной энергии (12,4 кДж/м3). Параметры магнитов из феррита бария и кобальта нриведены в табл. 18.
Таблица 18
| Параметры | Марка | |||||
| 1БИ | 1 БИС | 2.4БА | 3.1БА | 1.5КА | 2КА | |
| Максимальная магнитная энергия, кДж/м3 | 3,2 | 3,6 | 9,6 | 12,4 | 5,6 | 7 2 |
| Коэрцитивная сила, кА/м Остаточная индукция, Тл | 0,19 | 128 0,21 | 224 0,33 | 168 0,38 | 128 0,24 | 128 0,28 |
Материалы для записи звука включают магнитно-твердые стали и сплавы, позволяющие изготовлять из них ленту или проволоку, а также пластмассовую ленту с нанесенными на ее поверхность порошкообразными ферритами
Магнитно-твердый сплав викаллой (34 % Ре; 52 % Со; 14 % V) с коэрцитивной силой 36 кА/м и остаточной индукцией 1 Тл позволяет изготовлять из него ленту и проволоку. Железоникельалюми-ниевые магнитно-твердые -сплавы могут наноситься на медную ленту. Однако эти материалы не обеспечивают оптимальное соотношение коэрцитивной силы к остаточной индукции, при котором гарантируется качественная запись в широком диапазоне частот.
Применяют одно- и двухслойную магнитные пленки. Двухслойная пленка представлчет собой ацетилцеллюлозную- ленту шириной 65 мм и толщиной 35 мкм, на которую нанесен слой лака, содержащий до 40 % магнетика. Такая пленка имеет коэрцитивную силу от 6,4 до 20 кА/м и остаточную индукцию от 0,8 до 0,4 Тл (их отношение достигает 40), что позволяет вести запись звука при малых скоростях. Пленка хорошо сохраняется при температуре 15 — 20 °С и относительной влажности воздуха 50 — 60 %. Однослойные пленки изготовляют из поливанилхлорида с магнитным наполнителем.