Img00305

309

Materiały magnetyczne twarde o dużej powierzchni pętli histerezy wymagają do namagnesowania dużego wydatku energetycznego, ale raz namagnesowane do nasycenia zachowują trwale swe własności magnetyczne. Z tego powodu używane są one powszechnie do budowy różnego typu magnesów trwałych.

W zależności od rodzaju materiału magnetycznego, do charakteryzowania jego własności służą różne elementy pętli histerezy. Materiały magnetyczne miękkie charakteryzuje pierwotna krzywa magnesowania z prawej górnej ćwiartki układu B=f(H) (por. rys. 5.35—1). Natomiast materiały magnetyczne twarde cechuje tzw. charakterystyka odmagnesowania będąca lewą górną ćwiartką pętli histerezy.

5.46.    Z innego punktu widzenia, materiały magnetyczne używane w elektrotechnice można podzielić na dwie grupy:

—    materiały magnetyczne metaliczne,

—    materiały magnetyczne niemetaliczne.

Materiał}' metaliczne są to materiały o własnościach ferromagnetycznych. Obok czystych materiałów ferromagnetycznych będą to stopy zawierające przeważnie jako składowe: Fe, Ni i Co. Innymi składnikami stopów są pierwiastki: Al, Si, Cu, Mo i Cr. Występują w postaci litej jako odlewy lub odkuwane albo walcowane profile oraz w postaci blach (tzw. elektrotechniczne blachy magnetyczne).

Materiały niemetaliczne wytwarzane są ze związków tlenków metali w postaci proszków, techniką ich spiekania (ferryty), jako materiały magnetyczne miękkie i twarde. Należą do nich również materiały wytwarzane innymi technikami, gdy jednym ze składników jest proszek materiału ferromagnetycznego, a drugim sproszkowany materiał izolacyjny. Mogą mieć wtedy własności materiałów magnetycznych miękkich (magnetodielektryki) lub twardych (ferroplasty).

Z uwagi na znaczne różnice we własnościach i zastosowaniach materiałów magnetycznych miękkich i twardych są one dalej omawiane osobno.

Na rysunku 5.46—1 przedstawiono klasyfikację materiałów magnetycznych.

5.47.    Zjawisko pogarszania się z czasem właściwości materiałów magnetycznych nosi nazwę starzenia się materiału. W materiałach magnetycznych miękkich zmniejszają się wartości przenikalności magnetycznej p_H, a zwiększają wartości H_c. W materiałach magnetycznych twardych maleją wartości B_r i H_c.

Starzenie może być wywołane różnorakimi przyczynami, np. zanieczyszczeniami stali, podwyższoną temperaturą pracy, obciążeniami mechanicznymi, promieniowaniem jonizującym itd. Materiały magnetyczne od których wymaga się dużej stabilności parametrów są po wytworzeniu sztucznie starzone (np. przez poddanie ich działaniu podwyższonej temperatury i drgań mechanicznych).

Charakterystyki magnetyków miękkich

5.48. W celu scharakteryzowania materiałów magnetycznych miękkich używa się zazwyczaj następujących parametrów: