1tom120

5. MATERIAŁOZNAWSTWO ELEKTROTECHNICZNE -242

Rys. 5.15. Podział materiałów magnetycznie miękkich (a) i magnetycznie twardych (bk wg [5.192]

ferrytami. W zależności od składu ferryty mają właściwości materiałów magnetycznie miękkich lub magnetycznie twardych. Ze względu na trudną obrabialność najkorzystniejsze jest wytwarzanie ferrytów w postaci gotowych elementów obwodu magnetycznego.

Do niemetalicznych zalicza się również materiały proszkowe niespiekane: magnetyczne miękkie, zwane magnetodielektrykami i magnetycznie twarde, zwane ferroplastcw»• Jednym ze składników jest proszek metalu łub stopu ferromagnetycznego, drugim za^s — sproszkowany materiał izolacyjny.

5-6.

243

materiały magnetyczne

5.6.3. Ogólne właściwości materiałów magnetycznych

Materiały magnetycznie miękkie charakteryzuje przede wszystkim krzywa magnesowania pierwotnego (rys. 5.12) oraz stratność magnetyczna. Przyjęto podawać wartości indukcji B przy określonych z tej krzywej wartościach natężenia pola H. Na przykład B₂₅ oznacza indukcję magnesowania danego materiału przy natężeniu pola równym 25 A/cm (2,5 kA m). Krzywa magnesowania pierwotnego jest jednocześnie miejscem gcometrycz-_nvm punktów' szczytowych rodziny symetrycznych pętli histerezy wyznaczonych metodą statyczną dla różnych wartości krańcowych pola.

Stratność p wyrażoną w W kg, odniesioną zazwyczaj do temperatury 20‘C, podaje się przy określonej wartości amplitudy sinusoidalnie zmiennej indukcji o częstotliwości /. Najczęściej operuje się wartościami p_l0 i p₁₅, tj. stratnościami w przypadkach takiego wysterowania przebiegu dynamicznej pętli histerezy, w którym uzyskuje się maksymalne wartości indukcji odpowiednio 1,0 i 1,5 T.

Do wielkości charakteryzujących materiały magnetycznie miękkie należą również:

—    przenikalność początkowa p_p, odpowiadająca początkowemu odcinkowi krzywej magnesowania pierwotnego przy H ~ 0;

—    przenikalność maksymalna p_max określona stosunkiem indukcji do natężenia pola w punkcie styczności prostej wyprowadzonej z początku układu współrzędnych (B, H) i krzywej magnesowania pierwotnego.

Materiały magnetycznie twarde charakteryzuje krzywa odmagnesowania (fragment pętli histerezy zawarty w TI ćwiartce układu współrzędnych), jak np. krzywa 1 na rys. 5.16. W materiałach informacyjnych zamiast przebiegu krzywej nieraz są podawane wartości parametrów materiału odpowiadające trzem punktom leżącym na krzywej odmagnesowania: 5,, H_cB oraz punktowa A o współrzędnych B_d i fl_d (rys. 5.16). Trzeciemu wymienionemu punktowi odpowiada największa w^rartość iloczynu indukcji i natężenia pola magnetycznego (BHj_mzx na krzywej iloczynu BH (krzywa 2 na rys. 5.16). Spotyka się czasem również wartość natężenia koercyjnego polaryzacji H_cJ, tzn. w^!artość natężenia pola odmagnesowującego, przy którym polaryzacja próbki magnesu uprzednio namagnesowanego do stanu nasycenia jest równa zeru.

Rys. 5.16. Krzywa odmagnesowania 1 wraz z linią (prostą) powrotu 3 oraz krzywą iloczynu energetycznego 2. wg [5.42]

P kąt nachylenia prostej powrotu w stosunku do osi //

Związek pomiędzy natężeniem zewnętrznego pola magnetycznego, indukcją i polaryzacją dla materiałów magnetycznie miękkich można przedstawić za pomocą wyrażenia¹

B^PoH + B,    (5.13)

gdzie: B — wektor indukcji w próbce magnesu; p₀ — stała magnetyczna, w układzie SI ńo = 4 ji • 10 " ⁷ H/m; H — wektor natężenia pola magnetycznego; B. — wektor polaryzacji.

Obecnie większość materiałów magnetycznie twardych stanowią materiały wykazujące właściwości kierunkowe (materiały anizotropowe). Stąd też stosowanie zależności (5.13) (w zapisie wektorowym) w opisach charakterystyk magnesów trwałych do celów' praktycznych byłoby uzasadnione, gdyby graficzne przedstawianie tych krzywych w ukła-

16*

1

^w przypadku materiałów magnetycznie twardych zamiast B_Ł stosuje się oznaczenie J.