Hemm diversi tipi ta 'materjali manjetiċi rotob.
Ħadid u azzar b'karbonju baxx
Ħadid u azzar b'karbonju baxx jistgħu jkunu l-aktar materjali manjetiċi artab komuni u irħas. Għandhom valur pjuttost għoli ta 'BS ~ 2.15 T, li huwa biss inferjuri għal-ligi Fe-Co għaljin. Iżda r-reżistenza tagħhom huma pjuttost baxxi, li jillimitaw l-użu tagħhom f'applikazzjonijiet dinamiċi. Ħadid u azzar b'karbonju baxx huma ġeneralment użati għal applikazzjonijiet statiċi / ta 'frekwenza baxxa, bħall-qalba tal-elettrokalamita, relays, u xi muturi ta' enerġija baxxa li għalihom l-ispiża tal-materjali hija t-tħassib ewlieni.
Ligi tal-ħadid-silikon
Iż-żieda ta 'ftit silikon mal-ħadid se żżid ir-reżistività tagħha notevolment, għalhekk, hija ta' benefiċċju kbir biex jinibixxi t-telf tal-kurrent eddy. Minkejja tnaqqis żgħir tal-manjetizzazzjoni tas-saturazzjoni u t-temperatura Curie, il-ligi Fe-Si jintużaw ħafna f'magni elettriċi li joperaw minn 5 0 Hz sa diversi mijiet ta 'Hz. Biex tnaqqas aktar it-telf tal-kurrent eddy, il-ligi Fe-Si ħafna drabi jiġu rrumblati fil-forma ta 'strixxi rqaq. Il-ħxuna għal-liga Fe-Si l-aktar komuni hija ugwali għal jew inqas minn 0.35mm. Skont il-kundizzjonijiet tal-irrumblar u t-trattament bis-sħana, il-liga Fe-Si tista 'tiġi kklassifikata bħala Orjentata lejn il-Qamħ (GO) u Mhux Orjentata (NO). GO Fe-Si jintuża għal transformers, filwaqt li NO Fe-Si jintuża għal muturi elettriċi.
Ligi tal-ħadid-nikil
In-nikil jista 'jiġi miżjud mal-ħadid biex jifforma soluzzjonijiet solidi uniformi f'firxa wiesgħa ta' kompożizzjoni ta '35 wt. % sa 80 wt. % Ni. Il-ligi b'kompożizzjoni qrib Fe20Ni80 ġew imsemmija bħala Permalloy (il-lum in-nies għandhom it-tendenza li jsejħu l-liga kollha tal-ħadid-nikil b'kontenut ta 'nikil ogħla minn 35 wt.% bħala Permalloy). Kontenut minuri ta 'elementi oħra bħal Mo, Cu, u Cr huma ġeneralment miżjuda biex itejbu l-proprjetajiet manjetiċi ta' Permalloy. Ipproċessat minn aġġustament tal-kompożizzjoni delikat u trattament bis-sħana, Permalloy jista 'jkun wieħed mill-aktar materjal manjetiku artab fid-dinja, li l-permeabilità tiegħu tista' tkun għolja daqs 1 200 000. Wieħed mill-iżvantaġġi tal-Permalloys huwa l-manjetizzazzjoni tas-saturazzjoni tagħhom, li hija biss ta 'madwar 0.8 T, ħafna inqas minn dik tal-ħadid u ligi Fe-Si. Bit-tnaqqis tal-kontenut tan-nikil, BS se jiżdied l-ewwelnett, jilħaq il-massimu tiegħu ta '1.6T f'madwar kontenut ta' nikil ta '48 wt. %, madankollu, il-permeabilità mhux se tkun tajba daqs ligi b'kontenut għoli ta 'nikil. Liga tal-ħadid-nikil hija l-liga manjetika l-aktar versatili, il-proprjetajiet manjetiċi tagħha jistgħu jiġu rregolati billi taġġusta l-kompożizzjoni, ittemprar manjetiku, u rolling mekkaniku, eċċ Liga tal-ħadid-nikil tippreżenta wkoll formabbiltà tajba ħafna, li tista 'tiġi rrumblata sa rqiqa daqs 20 mikroni. Bħala riżultat, il-ligi tan-nikil-ħadid jistgħu jinstabu f'applikazzjonijiet wiesgħa bħall-ilqugħ tal-kamp manjetiku, l-interrutur tal-ħsara fl-art, sensuri manjetiċi, ir-ras tar-reġistrazzjoni għal tejps manjetiċi, elettronika tal-enerġija, eċċ.
Ligi tal-ħadid-kobalt
Iż-żieda tal-kobalt mal-ħadid se żżid kemm it-temperatura ta 'Curie kif ukoll il-BS. Għal kontenut ta 'kobalt fil-medda ta' 33 wt. % sa 50 wt. %, il-BS jista 'jkun għoli daqs 2.4T. Għalkemm mhux artab daqs il-liga tal-ħadid-nikil, il-ligi tal-ħadid-kobalt jippreżentaw l-ogħla valur ta 'BS fost il-ligi manjetiċi l-oħra kollha. Biex tiżdied il-formabilità, 2 wt. % tal-vanadju huwa miżjud mal-liga Fe50Co50, sabiex ikun jista 'jiġi rrumblat għal irqiq daqs 50 mikron. Iż-żieda tal-vanadju tista 'wkoll iżżid ir-reżistenza tal-liga tal-ħadid-kobalt. Minħabba l-ogħla BS, il-ligi tal-ħadid-kobalt huma indispensabbli għal applikazzjonijiet fejn il-proporzjon għoli ta 'qawwa għall-piż huwa eżiġenti, bħal muturi u transformers użati f'apparati fl-ispazju.
Ligi amorfi u nanokristallini
Ligi amorfu, imsejjaħ ukoll ta 'spiss nuċċalijiet metalliċi, jistgħu jiġu prodotti permezz ta' solidifikazzjoni rapida. M'hemm l-ebda ordni ta 'medda twila għall-atomi f'ligi amorfi, għalhekk, ir-reżistenza hija ġeneralment għolja, u m'hemm l-ebda anisotropija kristallina manjeto. Barra minn hekk, żigarelli amorfi irqaq daqs madwar 20 sa 30 mikron jistgħu jiġu prodotti faċilment permezz ta 'ikkastjar bi fluss planari. Dawn il-karattri kollha jiggarantixxu ligi amorfi li jkunu kandidati eċċellenti għal kalamiti rotob. Skont il-kompożizzjonijiet, il-biċċa l-kbira tal-kalamiti rotob amorfi disponibbli kummerċjalment jistgħu jiġu kklassifikati bħala Fe-bażi, Ko-bażi, u bbażati fuq (Fe, Ni). Għal dawn it-tliet tipi, il-kontenut totali ta 'Fe, Co, u Ni huwa ta' madwar 75-90 wt.%, il-remanent huma metallojdi u elementi li jiffurmaw il-ħġieġ bħal Si, B, P, C, u Zr, Nb, Mo , eċċ Fost dawn it-tipi, ibbażat fuq Fe għandu l-ogħla BS ta 'madwar 1.6 T u l-inqas spiża. It-telf tal-ħadid ta 'liga amorfa bbażata fuq Fe huwa biss terz ta' dak tal-azzar Fe-Si. Jekk l-azzar Fe-Si fit-trasformaturi tal-qawwa jista 'jiġi sostitwit b'liga amorfa Fe-base, jista' jiġi ffrankat ammont kbir ta 'enerġija elettrika, iżda l-ispiża tal-materjali għal dawn tal-aħħar hija ogħla. Ligi amorfu bbażati fuq ko normalment ikollhom BS inqas minn 0.8 T iżda permeabilità ħafna ogħla u valur qrib iż-żero ta 'manjetostrizzjoni, li huwa komparabbli mal-permalloy artab, u jistgħu jwettqu saħansitra aħjar fi frekwenzi ogħla minħabba r-reżistenza ogħla tiegħu. Ligi amorfi bbażati fuq (Fe, Ni) jippreżentaw proprjetajiet manjetiċi medji meta mqabbla mat-tnejn l-oħra.
L-istat amorfu huwa stat metastabbli. Meta jisħnu 'l fuq minn temperatura kritika, in-nukleazzjoni u t-tkabbir tal-mikrokristalli jseħħu malajr. Għal ligi manjetiċi rotob amorfi konvenzjonali, matul il-kristallizzazzjoni, id-daqs tal-mikrokristalli jikber sa diversi mijiet ta 'nanometri fi żmien qasir ħafna u jiddeġenera l-proprjetajiet manjetiċi rotob b'mod sever. Madankollu, in-nies sabu li biż-żieda ta 'ċertu ammont ta' Nb u Cu ma 'liga amorfa bbażata fuq Fe, il-proċess ta' kristallizzazzjoni jista 'jkun taħt kontroll u tista' tinkiseb distribuzzjoni uniformi ta 'nanokristall b'daqs ta' madwar 10 nm fil-matriċi amorfa. Il-proprjetajiet manjetiċi ta 'tali liga nanokristallina bbażata fuq Fe huma saħansitra aktar artab mil-liga amorfa korrispondenti, jiġifieri, permeabilità ogħla u coercivity aktar baxxa, għalkemm il-BS hija wkoll aktar baxxa (~ 1.2 T). Is-sors tal-proprjetajiet manjetiċi rotob eċċellenti għal-ligi nanokristallini bbażati fuq Fe huwa li kemm il-valur tal-anisotropija manjeto-kristallina kif ukoll il-manjetostrizzjoni jistgħu jiġu sintonizzati għal kważi żero. Ligi amorfu bbażati fuq Permalloy u Ko jista 'jkollhom ukoll valur qrib iż-żero ta' anisotropija manjeto-kristallina u manjetostrizzjoni, iżda l-BS ta 'ligi nanokristallini bbażati fuq Fe hija ħafna ogħla. Għalhekk, ligi nanokristallini jistgħu jkunu wieħed mill-materjali manjetiċi rotob l-aktar promettenti. Jintużaw ħafna f'ċarġer mingħajr fili, induttur ta 'frekwenza għolja, sensur manjetiku, ilqugħ elettromanjetiku, interrutur tal-ħsara fl-art, eċċ.
Komposti manjetiċi rotob
Kif issemma qabel, il-ħxuna ta 'materjali manjetiċi rotob għandha rwol importanti biex tnaqqas it-telf tal-kurrent eddy, għalhekk il-ligi manjetiċi rotob għandhom isiru fil-forma ta' laminazzjoni rqiqa għal użi dinamiċi. Jekk inkissru ż-żewġ dimensjonijiet l-oħra tal-istrixxa manjetika artab, jiġifieri, nużaw il-ligi manjetiċi rotob fil-forma ta 'trabijiet, allura t-telf tal-kurrent eddy jista' jitnaqqas aktar, u l-komponenti magħmula minnha jistgħu jintużaw f'ħafna ogħla frekwenzi. Biex tirrealizza tali utilizzazzjoni, it-trabijiet tal-liga huma l-ewwel ippreparati (f'ħafna każijiet b'metodi ta 'atomizzazzjoni), il-partiċelli mbagħad għandhom ikunu miksija b'saff ta' insulazzjoni, wara dan, it-trabijiet jitħalltu ma 'ammont żgħir ta' lubrikant u kkompressati b'mod intens. pressjoni ta' 600-800 MPa sal-forma finali. Prodotti manjetiċi rotob magħmulin minn proċessi bħal dawn jissejħu Soft Magnetic Composites (SMCs) jew qlub tat-trab. Mertu ieħor ta 'SMCs huwa li jistgħu jsiru f'diversi qlub b'forma speċjali li bilkemm huma magħmula mill-metodi ta' stivar tal-laminazzjoni tradizzjonali, li jibbenefikaw għal disinn ġdid ta 'apparat elettromanjetiku. L-iżvantaġġ ewlieni tal-SMCs huwa li l-permeabiltajiet tagħhom huma relattivament baxxi. Illum il-ġurnata l-SMCs l-aktar komuni huma magħmula minn trab ta 'Fe, Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-Ni, ligi amorfi u nanokristallini, eċċ.
Ferriti rotob
Il-materjali manjetiċi rotob kollha msemmija hawn fuq huma metalli, għalhekk, l-effett tal-kurrent eddy ma jistax jiġi evitat. Ferrites rotob huma distintivi peress li huma komposti joniċi u għandhom resistività diversi ordnijiet ta 'kobor ogħla minn dik tal-materjali manjetiċi rotob metalliċi. Għalhekk, għal applikazzjonijiet bi frekwenza sa 1 MHz, ferriti rotob huma l-aħjar għażliet fir-rigward tat-telf ta 'enerġija. L-iżvantaġġ ewlieni għall-ferrites rotob huwa li l-BS huwa relattivament baxx. Żewġ tipi tal-ferriti rotob l-aktar komuni huma ferriti Mn-Zn ((Mn, Zn)Fe2O4) u ferriti Ni-Zn ((Ni, Zn)Fe2O4). Ferrites Mn-Zn huma komunement użati taħt 1 MHz, filwaqt li ferrites Ni-Zn jistgħu jintużaw fi frekwenzi ferm ogħla, iżda l-BS u l-permeabilità għal dawn tal-aħħar huma aktar baxxi.
Biex nikkonkludu, Materjali manjetiċi rotob huma sensittivi għal kampi manjetiċi esterni, din il-karatteristika tagħmilhom indispensabbli għal ħafna applikazzjonijiet speċjalment fil-qasam tal-inġinerija elettrika, bħal transformers, muturi elettriċi, chargers mingħajr fili, apparat elettroniku tal-qawwa, eċċ Għal kalamita ratba tajba , id-densità tal-fluss tas-saturazzjoni tagħha, il-permeabilità, ir-reżistività u t-temperatura ta 'Curie għandhom ikunu għoljin kemm jista' jkun, filwaqt li l-koeffiċjent ta 'koerċività u manjetostrizzjoni tiegħu għandhom ikunu baxxi kemm jista' jkun. M'hemm l-ebda tip wieħed ta 'materjali manjetiċi rotob li jistgħu jegħlbu l-oħrajn kollha fl-aspetti kollha tal-prestazzjoni. Għall-għażla tal-materjal l-aktar adattat, għandu jsir kompromess bejn l-ispiża, it-telf tal-ħadid, id-densità tal-fluss tas-saturazzjoni u l-permeabilità.
Ħadid u azzar b'karbonju baxx għandhom densità ta 'fluss ta' saturazzjoni eċċellenti, iżda r-reżistivitajiet tagħhom huma baxxi, u jillimitaw l-użu tagħhom għal applikazzjoni dinamika. Diversi elementi ta 'liga jistgħu jiġu miżjuda fil-ħadid biex jottimizzaw il-prestazzjoni manjetika tiegħu f'ċerti aspetti. Ligi Fe-Si għandhom reżistenza ferm ogħla minn ħadid pur u densitajiet ta 'fluss ta' saturazzjoni relattivament għolja, huma użati ħafna għal transformers u muturi elettriċi mħaddma f'50/60 Hz u jieħdu l-akbar parti tas-suq kollu tal-materjali manjetiċi rotob. Ligi amorfi bbażati fuq Fe jagħmlu ħafna aħjar minn ligi Fe-Si fir-rigward tat-telf tal-ħadid u jistgħu jitħaddmu fi frekwenzi ogħla, iżda l-ispiża hija wkoll ogħla. Ligi Fe-Co jippreżentaw l-ogħla valur tad-densità tal-fluss tas-saturazzjoni. Bl-istess qawwa/torque tal-ħruġ, il-magni elettriċi magħmula minn ligi Fe-Co jista 'jkollhom daqs iżgħar u inqas massa. Ligi Fe-Ni, ligi amorfi bbażati fuq il-Ko u ligi nanokristallini bbażati fuq Fe huma l-aktar materjali manjetiċi artab, minħabba li kemm il-valuri ta 'anisotropija manjeto-kristallina kif ukoll koeffiċjent ta' magnetostriction għalihom jistgħu jiġu sintonizzati għal kważi żero simultanjament. Fost dawn, ligi nanokristallini bbażati fuq Fe għandhom l-ogħla densità ta 'fluss ta' saturazzjoni, huma tip wieħed tal-materjali manjetiċi rotob l-aktar promettenti. SMCs jew qlub tat-trab se jaħdmu aħjar fi frekwenzi ogħla mill-materjali manjetiċi rotob metalliċi oħra fil-forma ta 'strixxa rqiqa minħabba li l-partiċelli huma separati minn saffi iżolanti sabiex l-effett tal-kurrent eddy jista' jiġi inibit ħafna. L-iżvantaġġi tal-SMCs huma l-permeabilità baxxa u t-telf għoli tal-isteresi. Ferrites rotob għandhom resistivities diversi ordnijiet ta 'kobor ogħla minn materjali manjetiċi rotob metalliċi, bħala riżultat, huma għalissa l-aħjar għażla għal frekwenzi operattivi qrib jew 'il fuq minn 1 MHz, iżda d-densitajiet tal-fluss ta' saturazzjoni tagħhom huma baxxi. Xi speċjalisti jemmnu li f'xi applikazzjonijiet ferriti rotob jistgħu jiġu sostitwiti b'SMCs biex inaqqsu d-daqs u l-massa tal-apparati ta 'frekwenza għolja jekk it-teknoloġija tal-ipproċessar għall-SMCs tista' titjieb.
