Permalloy

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 20. tammikuuta 2022 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .
Permalloy
metalliseos tyyppi
Tarkka pehmeä magneettiseos
Fyysiset ominaisuudet
Brinell-kovuus 10 −1 = 120÷210 MPa [1]
Curie-piste 300÷900K [2]
Erityinen sähkövastus 2⋅10 −5  Ω cm 81Н seokselle [3]
Lineaarinen laajenemiskerroin (−40÷+15)⋅10 −6 (λ 100 )
(−15÷+30)⋅10 −6 (λ 111 ) [2]
Kyllästymisen induktio 2t asti
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Permalloy  on tarkkuusseos, jolla on pehmeät magneettiset ominaisuudet ja joka koostuu raudasta ja nikkelistä ( 45-82% Ni) [4] . Se voidaan lisäksi seostaa useilla muilla kemiallisilla alkuaineilla.

Seoksella on korkea magneettinen permeabiliteetti (suurin suhteellinen magneettinen permeabiliteetti μ ~ 100 000), pieni pakkovoima , lähes nolla magnetostriktiota ja merkittävä magnetoresistiivinen vaikutus .

Alhaisen magnetostriktionsa ansiosta metalliseosta käytetään tarkkuusmagnetomekaanisissa laitteissa ja muissa laitteissa, joissa vaaditaan mittavakautta muuttuvassa magneettikentässä. Permalloyn sähkövastus vaihtelee tavallisesti 5 % :n sisällä riippuen vaikuttavan magneettikentän voimakkuudesta ja suunnasta [3] .

Mekaaniset ominaisuudet

Permalloy on mekaanisesti pehmeä [5] ja korroosionkestävä materiaali [6] .

Sähköiset ja magneettiset ominaisuudet

Tyypilliselle nikkelin ja raudan suhteelle seoksessa, joka on 81 % ja 19 % , permalloylla on pintakeskeinen kuutiohila (fcc) kuutiomagneettinen anisotropia , jonka kertoimet ovat lähellä nollaa. Ohutkalvoissa anisotropiakenttä , joka määritellään kentällä, joka vaaditaan magnetisoinnin kiertämiseen raskaan akselin suunnassa, ei ylitä 10 Oe [7] . Joissakin tapauksissa yksiakselinen anisotropia luodaan seostamalla permaloy koboltilla (esim. Ni 65 Fe 15 Co 20 ). Yksiaksiaalinen anisotropia kalvoissa voidaan saavuttaa myös sähköpinnoituksella 0,5 kOe ( 40 kA/m ) magneettikentässä [2] . Magneettisen anisotropian (mutta ei magnetostriktion) erillinen tukahduttaminen on mahdollista permalloyn amorfisissa muodoissa käyttämällä booria (esim. Ni 40 Fe 40 B 20 ) [8] .

Ni 81 Fe 19 :n erottuva piirre on myös lähellä nollaa oleva magnetostriktiokerroin [7] . Permalloyn kyllästysmagnetoituminen on noin 10 4 Gs ( 1 T ) [2] .

Permalloyn sähkövastus on 2⋅10 −5 Ω cm ja magneettiresistanssikerroin vaihtelee 2 % :sta 4 % :iin ( 2 % kentillä, joiden suuruus on 3,75 Oe eli 300 A/m). Erityisesti niiden elektronien johtavuus, joiden spinin pääsuunta on, ylittää ei-perussuunnan johtavuuden kuusinkertaisesti [7] [2] .

Tuotemerkit ja koostumus

Pehmeiden magneettiseosten tärkeimmät merkit
64N (65N) 81HMA 68 NM, 68 NMP
76NHD, 76NHDP 40NKM, 40NKMP 79 NM, 79 NMP
45N 79N3M 47 NK
80NHS 50N, 50NP 50NHS

Tarkkuuspehmeiden magneettiseosten koostumus määräytyy standardin GOST 10994-74 "Tarkkuuslejeeringit. Marks", tekniset tiedot määritetään GOST 10160-75 "Tarkkuusmagneettisesti pehmeät metalliseokset. Tekniset tiedot". GOST 10994-74 " Tarkkuusseokset. Marks" seosten (paitsi lämpöbimetalleja) -merkintä koostuu kaksinumeroisesta numerosta, joka osoittaa elementin keskimääräisen massaosuuden, ja elementin kirjainmerkinnän numeron jälkeen. Rautaa ei ole ilmoitettu lejeeringin merkinnässä.

Joidenkin metalliseosten lajikkeet, joilla on korkea magneettinen permeabiliteetti ja pieni pakkovoima heikoissa kentissä, on esitetty taulukossa [9] .

Permalloy-ryhmän pääseos on 79 NM [9] :

Seoksen kemiallinen koostumus 79NM
Fe C Si Mn Ni S P Mo Ti Al Cu
13.73-16.8 0,03 asti 0,3-0,5 0,6-1,1 78,5-80 0,02 asti 0,02 asti 3,8-4,1 0,15 asti 0,15 asti 0,2 asti

Sovellus

Permalloya käytetään muuntajien magneettipiirien levyjen valmistukseen, magneettisten tallennuspäiden elementteihin. Aluksi permalloya käytettiin vähentämään signaalin vääristymiä tietoliikennekaapeleissa niiden hajautetun kapasitanssin kompensoijana.

Permalloyn magnetoresistiivisiä ominaisuuksia käytetään magneettikenttäantureissa. Esimerkiksi mikropiirien muodossa valmistetuissa antureissa. Esimerkki tällaisesta mikropiiristä on HMC1002, jossa on kaksiakselinen mittaus [10] .

Valssattua permalloya käytetään suojaamiseen magneettikentältä - MRI -huoneita , elektronimikroskooppeja ja muita erityisen herkkiä laitteita. Permalloysta valmistetaan suojakoteloita mikropiireille ja keloille, jotka ovat erityisen herkkiä magneettikentille.

Permalloyn käytön teknologinen haitta on sen magneettisten ominaisuuksien muutos pientenkin muodonmuutosten jälkeen. Siksi kaikissa [11] permalloy-käyttötapauksissa osan lämpökäsittely (hehkutus) sen muovauksen jälkeen on pakollista [11] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ GOST 10160-75 “Tarkat magneettisesti pehmeät metalliseokset. Tekniset tiedot»
  2. ↑ 1 2 3 4 5 Ziese, Thornton, 2001 , s. 285.
  3. ↑ 12 Mallinson , 1996 , s. 33.
  4. ↑ Permalloy - artikkeli Great Soviet Encyclopediasta . 
  5. ↑ Mallinson, 1996 , s. 36.
  6. ↑ Ōsaka, Datta, Shacham-Diamand, 2009 , s. 78.
  7. ↑ 1 2 3 Mallinson, 1996 , s. 33-35.
  8. ↑ Ziese, Thornton, 2001 , s. 286.
  9. ↑ 1 2 GOST 10994-74 “Tarkkuuslejeeringit. Merkit.
  10. ↑ HMC1002 .
  11. ↑ 1 2 Preobrazhensky A. A. Magneettiset materiaalit // M .: Higher school, 1965. - 235 s. s. 74-79 "Joitakin teknisiä kysymyksiä sähköterästen ja permalloosien käyttöön liittyen."

Kirjallisuus