Пермалой

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Пермалой

Пермало́й (англ. permalloy від англ. perm (eability) — «проникність» і англ. alloy — «сплав») — прецизійний залізо-нікелевий сплав з магнітно-м'якими властивостями із вмістом нікелю (Ni) (22...84%)[1]. Може бути додатково легований декількома іншими компонентами (молібденом, кобальтом, хромом та ін.). Сплав характеризується високою магнітною проникністю, малою коерцитивною силою, практичною відсутністю магнітострикції і значним магнетоопором.

Властивості[ред.ред. код]

Фізичні константи та механічні властивості[ред.ред. код]

Густина: 8,2...8,6 г/см³[2].

Твердість за Брінеллем[2]:

  • для стрічок у нагартованому стані — HB 155...260 МПа;
  • для стрічок після термообробки — HB 90...160 МПа.

Температура Кюрі: від 260 °C (для сплаву 81НМА) до 700 °C (для сплаву 47НК)[2].

Питомий електричний опір: від 0,20 Ом·мм²/м (для сплаву 47НК) до 0,90 Ом·мм²/м (для сплаву 50НХС)[2].

Модуль Юнга: від 160 кН/мм² (для сплавів 50Н, 50НП) до 220 кН/мм² (для сплавів 83НФ, 47НК)[2].

Електричні і магнітні властивості[ред.ред. код]

Магнітна проникність пермалоїв сильно знижується зі збільшенням частоти (через вплив вихрових струмів) і напруженості підмагнічуючого (постійного) поля. Для збільшення питомого опору, поліпшення магнітних характеристик та їх стабільності в заданому діапазоні напруженостей магнітного поля і температур, підвищення механічної міцності і оброблюваності в пермалой додають легуючі елементи — молібден, хром, силіцій, манган, мідь.

Завдяки низькій магнітострикції сплав застосовується в прецизійних магніто-механічних пристроях та інших пристроях, де потрібна стабільність розмірів у змінному магнітному полі. Електричний опір пермалоя змінюється зазвичай в межах 5% залежно від сили та напряму магнітного поля, що діє.

Пермалой дуже чутливий до механічних впливів, тому при виготовленні деталей з нього слід уникати ударів, рихтування тощо. Після всіх механічних операцій проводять термообробку у вакуумі або в атмосфері водню.

Маркування сплавів[ред.ред. код]

Маркування
компонентів
Елемент
Г марганець Mn
С кремній Si
Х хром Cr
Н нікель Ni
Д мідь Cu
Ф ванадій V
Б ніобій Nb
В вольфрам W
К кобальт Co
Л берилій Be
М молібден Mo
Р бор B
Т титан Ti
Ю алюміній Al

Склад прецизійних магніто-м'яких сплавів визначається ГОСТ-10994-74[1], технічні умови визначаються ГОСТ-10160-75[2]. Маркування сплавів складається з двозначного числа, що означає середню масову долю нікелю і буквених позначень додаткових легуючих елементів, записаних за цифрою. Залізо в маркуванні сплаву не вказується.

Сплави з високою магнітною проникністю та малою коерцитивною силою в слабких полях:[1]

64Н (65Н) 81НМА 68НМ, 68НМП
76НХД, 76НХДП 40НКМ (40НКМП) (пермінвар) 79НМ, 79НМП
45Н 79Н3М 47НК (пермінвар)
80НХС 50Н, 50НП 50НХС

Примітка:

  • буква А в кінці марки означає, що сплав виготовляється із звуженими межами хімічного складу;
  • буква П в кінці марки означає додаткову обробку у поздовжньому магнітному полі.

Приклад складу сплаву 79НМ з групи пермалоїв:[1]

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

Застосування[ред.ред. код]

Екранування мідного кабеля пермалоєм

Пермалой використовується для виготовлення магнітних екранів електричних проводок, малогабаритних сердечників та імпульсних трансформаторів, сердечників котушок індуктивності, головок апаратури магнітного запису.

Магніторезистивні властивості пермалою застосовують в давачах магнітного поля, наприклад у магнітометрах[3].

Прокат пермалою застосовується для екранування від магнітного поля: приміщень для МРТ, електронних мікроскопів та деяких інших високочутливих приладів.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б в г ГОСТ 10994-74 Сплавы прецизионные. Марки.
  2. а б в г д е ГОСТ 10160-75 Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия.
  3. Honeywell. Sensor products. 1- and 2-Axis Magnetic Sensors HMC1001/1002, HMC1021/1022

Джерела[ред.ред. код]

  • Богородицкий Н. П., Пасынков В. В., Тареев Б. М. Электротехнические материалы. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 304 с.
  • Справочник по электротехническим материалам. В 3-х т. / Под ред. Ю. В. Корицкого и др. / Л. Энергоатомиздат, 1986.
  • Металознавство:Підручник/О. М. Бялік, В. С. Черненко, В. М. Писаренко, Ю. Н. Москаленко .-2-ге вид., перероб. і доп.- К.: Політехніка, 2006 .- 384 с. ISBN 966-622-090-3
  • Гуляев А. П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. – 542 с.