Пермаллой: различия между версиями
| [отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
механические свойства + перенос маркировок ближе к применению |
→Литература: Ōsaka, Datta, Shacham-Diamand |
||
| Строка 132: | Строка 132: | ||
|тираж = |
|тираж = |
||
|ref = Ziese, Thornton |
|ref = Ziese, Thornton |
||
}} |
|||
* {{книга |
|||
|автор = Tetsuya Ōsaka, Madhav Datta, Yosi Shacham-Diamand |
|||
|часть = |
|||
|заглавие = Electrochemical Nanotechnologies |
|||
|оригинал = |
|||
|ссылка = |
|||
|ответственный = |
|||
|издание = |
|||
|место = |
|||
|издательство = Springer |
|||
|год = 2009 |
|||
|volume = |
|||
|pages = 479 |
|||
|allpages = |
|||
|серия = |
|||
|isbn = 9781441914231 |
|||
|тираж = |
|||
|ref = Ōsaka, Datta, Shacham-Diamand |
|||
}} |
}} |
||
Версия от 21:55, 17 ноября 2011
| Пермаллой | |
|---|---|
 | |
| Тип сплава | |
| Прецизионный магнитно-мягкий сплав | |
| Физические свойства | |
| Твердость по Бринеллю | 10-1 = 120-210 МПа[1] |
| Точка Кюри | (300—900)K[2] |
| Удельное электрическое сопротивление | 2×10−5 Ом·см для Ni81Fe19[3] |
| Коэффициент линейного расширения |
−(40—15)⋅10−6 (λ100) −(15—30)⋅10−6 (λ111)[2] |
| Намагниченность насыщения | до 2 Тл |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Пермалло́й — прецизионный сплав с магнитно-мягкими свойствами, состоящий из железа и никеля (45–82 % Ni).Шаблон:-1 Может быть дополнительно легирован несколькими другими компонентами. Сплав обладает высокой магнитной проницаемостью, малой коэрцитивной силой, почти нулевой магнитострикцией и значительным магниторезистивным эффектом. Благодаря низкой магнитострикции сплав применяется в прецизионных магнито-механических устройствах и других устройствах, где требуется стабильность размеров в меняющемся магнитном поле. Электрическое сопротивление пермаллоя меняется обычно в пределе 5 % в зависимости от силы и направления действующего магнитного поля.Шаблон:-1
Механические свойства
Пермаллой является механически мягким[4] и устойчивым к коррозии материалом.Шаблон:-1
Электрические и магнитные свойства
Для типичного соотношения никеля и железа в сплаве 81 % и 19 % соответственно, пермаллой обладает кубической решёткой и кубической магнитной анизотропией, коэффициенты которой близки к нулю. В тонких плёнках поле анизотропии, определяемое как поле, необходимое для поворота намагниченности в направлении тяжелой оси не превышает 10 Э.Шаблон:-1 В некоторых случаях одноосную анизотропию создают легированием пермалоя кобальтом (например, Ni65Fe15Co20). Одноосную анизотропию в плёнках можно также получить электроосаждением в магнитном поле 0,5 кЭ (40 кА/м).Шаблон:-1 Отдельное подавление магнитной анизотропии (но не магнитострикции) возможно в аморфных формах пермаллоев с использованием бора (например, Ni40Fe40B20).Шаблон:-1
Отличительной особенностью Ni81Fe19 является так же близкий к нулю коэффициент магнитострикции.Шаблон:-1 Намагниченность насыщения пермаллоя составляет величину порядка 104 Гс (1 Тл).Шаблон:-1
Удельное электрическое сопротивление пермаллоя составляет 2⋅10-5 Ом·см, а магнеторезистивный коэффициент лежит в пределах от 2 до 4 % (2% для полей порядка 3,75 Э или 300 А/м). В частности, проводимость электронов с основным направлением спинов превышает проводимость для неосновного направления в шесть раз.Шаблон:-1
Марки
Состав прецизионных магнитно-мягких сплавов определяется ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки», технические условия определяются ГОСТ 10160-75 «Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия». Согласно ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки» маркировка сплавов (кроме термобиметаллов) состоит из двузначного числа, обозначающего среднюю массовую долю элемента и буквенного обозначения элемента после цифры. Железо в маркировке сплава не указывается.
Сплавы, обладающие высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой в слабых полях:[5]
| Маркировка | Элемент | |
|---|---|---|
| Г | марганец | Mn |
| С (от лат. «силициум») | кремний | Si |
| Х | хром | Cr |
| Н | никель | Ni |
| Д | медь | Cu |
| А | азот | N |
| Ф | ванадий | V |
| Б | ниобий | Nb |
| В | вольфрам | W |
| Е | селен | Se |
| К | кобальт | Co |
| Л | бериллий | Be |
| М | молибден | Mo |
| Р | бор | B |
| Т | Титан (элемент) | Ti |
| Ю | алюминий | Al |
| Ц | цирконий | Zr |
| П (от лат. «phosphorus») | фосфор | P |
| Ч | редкоземельные металлы |
64Н (65Н) 81НМА 68НМ, 68НМП 76НХД, 76НХДП 40НКМ, 40НКМП 79НМ, 79НМП 45Н 79Н3М 47НК 80НХС 50Н, 50НП 50НХС
Основной сплав из группы пермаллойев — 79НМ:[5]
| Fe | C | Si | Mn | Ni | S | P | Mo | Ti | Al | Cu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 13.73 - 16.8 | до 0.03 | 0.3 - 0.5 | 0.6 - 1.1 | 78.5 - 80 | до 0.02 | до 0.02 | 3.8 - 4.1 | до 0.15 | до 0.15 | до 0.2 |
Применение
Пермаллой используется для изготовления трансформаторных пластинок, для элементов магнитных записывающих головок. Первоначально, пермаллой использовался для уменьшения искажения сигнала в телекоммуникационных кабелях как компенсатор их распределённой ёмкости.
Магниторезистивные свойства пермаллоя используют в датчиках магнитного поля, в частности в микросхемах, как например в двухосном магнитометре HMC1002[6].
Прокат пермаллоя применяется для экранирования от магнитного поля — помещений для МРТ, электронных микроскопов и некоторых других особо чувствительных приборов.
Из пермаллоя изготавливают защитные кожухи для микросхем, и катушек — особо чувствительных к магнитному полю.
Примечания
- ↑ ГОСТ 10160-75 «Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия» [1]
- ↑ 1 2 Ziese, Thornton, 2001, p. 285.
- ↑ Mallinson, 1996, pp. 33.
- ↑ Mallinson, 1996, p. 36.
- ↑ 1 2 ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки»
- ↑ http://terraelectronica.ru/pdf/HONEY/HMC1002.pdf
Литература
- John C. Mallinson. Magneto-resistive heads: fundamentals and applications. — Academic Press, 1996. — Vol. 1. — 133 p. — (Electromagnetism Series). — ISBN 9780124666306.
- Michael Ziese, Martin J. Thornton. Spin electronics. — Springer, 2001. — Vol. 569. — 493 p. — (Lecture notes in physics). — ISBN 9783540418047.
- Tetsuya Ōsaka, Madhav Datta, Yosi Shacham-Diamand. Electrochemical Nanotechnologies. — Springer, 2009. — P. 479. — ISBN 9781441914231.