Img00312

316

316

Rys. 5.52-1. Toroid z wyciętą szczeliną powietrzną

gdzie H_he i H_p są wartościami natężenia pola magnetycznego odpowiednio: w żelazie i szczelinie powietrznej.

Z uwagi na zależność B = \i₀H_p, wektor natężenia pola H_p w szczelinie powietrznej ma zwrot zgodny z wektorem indukcji B, tzn. od N do S. Z równania (5.52-3) mamy natomiast

//    = -ff i    (5.55-4)

t-e    pi

‘Fe

co wskazuje, że w rdzeniu, wskutek przecięcia pierścienia, kierunek wektora natężenia pola H_Fe ma zwrot przeciwny do wektora H_p i wektora indukcji B.

5.6. MATERIAŁY MAGNETYCZNE MIĘKKIE

Czyste odmiany żelaza

5.53. Chemicznie czyste żelazo jest doskonałym materiałem magnetycznym miękkim, dla którego p_wm = 1 500 000 oraz H_c= 1,2 A/m. Nawet znikome domieszki innych pierwiastków gwałtownie pogarszają własności magnetyczne żelaza. Atomy obcych pierwiastków (szczególnie pierwiastków niemetalicznych jak: węgiel, tlen, azot, siarka, fosfor itp.) silnie zakłócają prawidłowość budowy siatki krystalicznej żelaza, wywołując w niej powstawanie naprężeń wewnętrznych. Te zaś utrudniają swobodną orientację domen Weissa pod wpływem zewnętrznego pola magne tycznego. Prowadzi to do zmniejszenia    i powiększenia H_c Tego rodzaju

naprężenia wewnętrzne można usunąć przez bardzo staranne oczyszczenie żelaza z domieszek przez przetapianie w próżni lub wodorze.

Proces przetapiania w próżni, stosowany na skalę przemysłową, oczyszcza żelazo z domieszek węgla i tlenu, które wiążą się w lotny dwutlenek węgla oraz z domieszek azotu, który ulatnia się.

Proces przetapiania w atmosferze wodoru jest kosztowniejszy, ale daje znacznie wyższy stopień oczyszczania żelaza. Wodór bowiem tworzy lotne związki z węglem, tlenem, azotem, siarką, fosforem itp.

Naprężenia wewnętrzne w siatce krystalicznej żelaza mogą być wywołane również przez obróbkę plastyczną lub termiczną. Można je usuwać przez wyżarzanie i powolne studzenie materiału.

Stosunkowo czystą odmianą żelaza jest żelazo elektrolityczne, tj. oczyszczane w procesie elektrolizy. Jest ono surowcem do wyrobu bardzo czystych odmian żelaza przez przetapianie w wodorze.