Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
>™ = (2/3) (Iil - Iii), A110 = (1 /12) (2ЛЖ + OZi2 + /?),
>-ш =(2/9) (3ft,+ Лб).
Часто можно положить Zx3 = Zi4 = Zi5 = O и пользоваться упрощенной формулой
А = (3/2) X100 (s - 1 /3) + Sklll (аг а2 P1P2 + + aI а3 Pl ?3 + <4 °3 р2 Рз). Для поликристаллического материала анизотропную магнитострнкцию можно получить из соотношения
X = (3/2) Xs (cos2» —1/3),
где Xs= (2А10о+ЗЛт)/5, а О — угол между вектором J и направлением измерения
Магннтострикция насыщения гексагональных кристаллов описывается выражением
* = Ia 1I (? Pi + <*2 P2)2 - К S1 + a« ?2) а3 ?3| +
+ ^b IO-»!)(I-К Зі+ «.?«)* J +
+ xC f (1 - °1) ?з - (=tI + ] +
+ 4Ad (r,L P1 + а, р2) а3 р3.
Направляющие косинусы и,, ?, относятся к системе прямоугольных координат, где оси I(X) и 2(у) совпадают с направлением а и Ь, а ось 3 (г) — с гексагональной осыо с (см. рис. 27.35).
Для поликристаллического материала продольная магннтострикция насыщения может быть получена по формуле
Xi, = (2/5) А д 4- (8/15) Xd .
Поперечная магннтострикция насыщения (т. е. магннтострикция, измеряемая в направлении, перпендикулярном J) выражается формулой
Ax = (2/15) X4 +(1/3) (A? J-Ac )-(4/15) A0 .
Для гексагональных кристаллов редкоземельных металлов (см рис. 27.32—27.34) применяют отличные от приведенного выше выражения для магнитострикции насыщения
A= 1/3)1 (р? + 3|) +
4" Pi + %Г- - (? Рз - a. Pi)2] + +-2^(? 3,+0^}??
или
A = .4 I2^p1 (*?-4)%Г +
J- В4 I (а, -., + .X, 32)S - (а, % - «, Ч,)2 ] + 'Г С ['<* rH + а2 р2)2 - (а, р, - а2 P1)2] +
+ o(l-«32)(l-|J§) + ?43l(l-a§) +
+ F4 (1 - 4) + Gf3 (1 _ 4) + Ha3 P3 (cc1 P1 + а2 P2)+
+ /? 4 («і PrW*) +/4(1- ?ї) + к4 Pl •
(Иногда обозначают C = Ir-212, A= -Xr-4.)
Матншомягкие материалы. Магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагни-чиваются в относительно слабых магнитных полях напряженностью Н~ 10-І-103 А/м, относятся к магнитомяг-ким. Для этих материалов характерны высокие значения относительной магнитной проницаемости — начальной Игнач= ~ IO2-^- 10s И максимальной H'inax~ IO3-^-IO0. Коэрцитивная сила Hc магнитомягких материалов составляет обычно or 1 до IO2 А/м, а потери на магнитный гистерезис очень малы— 1 — IOi Дж/м3 на один цикл перемагиичивания. Для многих материалов в качестве справочной характеристики приводят удельные потери, т. е мощность потерь Р, на частотах перемагничиваю-щего поля 50 или 400 Гц при различных значениях амплитуды индукции (например, Р1.3150 — мощность потерь на частоте 50 Гц при индукции, равной 1,0 Тл).
Магнитострикционные материалы. Основными характеристиками магнитострикционных материалов (см табл. 27.32), применяющихся для изготовления магнитострикционных преобразователей, являются: коэффициент магнитомеханической связи К, квадрат которого равен отношению преобразованной энергии (механиче ской или магнитной) к подводимой (соответственно магнитной или механической), динамическая маг-нитострикционная постоянная а=(до1дВ)в и маг-ьитострикцноиная постоянная чувствительности Л=(бВ/с)я, где о — механическое напряжение, Н/м2, В — магнитная индукция, Тл, а индексы ей H означают неизменность деформации и магнитного поля. Величина а существенна для работы излучателей, а Л — для работы приемников. Плотность р и модуль Юнга E определяют резонансную частоту преобразователей; от механической прочности, магнитострикции насыщения Ks и индукции насышения Bb зависит предельная интенсивность магнитострикционных излучателей; механическая добротность Q, удельное электрическое сопротивление Рэл и коэрцитивная сила Hc определяют потери энергии на вихревые токи и гистерезис при работе преобразователя. Значения K1 а, А существенно зависят от напряженности подмагиичивающего поля, значение которого Honт, отвечающее максимуму К, обычно называют оптимальным.
Магнитотвердые материалы. К магнитотвердым относятся материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряженностью IO3-J-IO5 А/м
Магнитотвердые материалы характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы Hc, остаточной индукции В, и максимальной плотности магнитной энергии (OH)max на участке Br1 — HcB размагничивания петли гистерезиса (рис. 27.1).
В § 27.1 и 27.3 в каждом из пунктов, объединяющих ту или иную группу металлических ферромагнетиков, сначала приводятся температурные зависимости парамагнитной восприимчивости, зависимости намагниченности, удельного или атомного магнитного моментов от температуры, магнитного поля, состава сплавов и зависимости температур Кюри сплавов от их состава Затем идут данные по магнитной анизотропии и, на конец, по магнитострпкцпи-
При отборе материала не ставилась задача доставь всеобъемлющей полноты, а делилась попытка отразить современное состояние 1! тенденции развития физпк'1
615 магнитных явлений. В главе дается также информация как о наиболее распространенных отечественных технических магнитных материалах, так и о перспективных материалах, едва вышедших за пределы лабораторий.
