магнитные материалы

магни́тные материалы

Вещества, обладающие магнитными свойствами и изменяющие магнитное поле, в которое они помещены. Ими могут быть металлы и сплавы (гл. обр. ферромагнетики, такие, как Fe, Co, Ni, Cu, редкоземельные элементы), диэлектрики и полупроводники (ферри – и антиферромагнетики, напр. ферриты-шпинели МFe₂O₄, где М – Fe, Ni, Cо, Mn, Мg, Zn, Cu, интерметаллиды и др.). Различают магнитомягкие, магнитотвёрдые, термомагнитные, магнитооптические и магнитострикционные материалы.

Магнитомягкие материалы – ферромагнитные сплавы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряжённостью до 4 кА/м; характеризуются высокими значениями относительной магнитной проницаемости (до 106), небольшой коэрцитивной силой. Применяются для изготовления магнитопроводов, трансформаторов, магнитных усилителей, реле, магнитных головок для аудио – и видеозаписи, сердечников катушек индуктивности и т. п. Основные из них: электротехническое железо; сплавы на основе Fe-Ni – пермаллои, супермаллои (с добавкой Мо), изопермы (Cr, Ti, Nb, Cu, Al), муметалл (Mn); сплавы на основе Fe-Со с добавками V (пермендюры), Fe-Со-Ni с добавками Мn и Сг (перминвары); на основе Fe-А1 и Fe-А1-Si (алферы, алсиферы, сендасты); ферриты-шпинели; композиты карбонильного железа или пермаллоя с диэлектрическим связующим (полистирол, жидкое стекло).

Магнитотвёрдые материалы намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в магнитных полях ≥ 4 кА/м. Применяются как постоянные магниты, в гистерезисных двигателях, узлах радиоаппаратуры и механических удерживающих устройств, в качестве носителей памяти и накопителей информации. Основные из них: углеродистые и легированные Cr, Со и Ni-стали с мартенситной структурой; сплавы на основе Fe-Ni-Al (ални), Сu-Ni-Со (кунико), Fe-Со-V (викаллой) и др.; сплавы благородных металлов (Pt, Ir, Pd) с переходными, применяемые для изготовления сверхминиатюрных магнитов; интерметаллические соединения металлов группы Fe с редкоземельными элементами (напр., Nd₂Fe₄B); материалы для магнитной записи с нанесёнными порошками из оксидов переходных металлов, сплавов Со с Ni, Pt, W, Cr или редкоземельными элементами Cо-Cd-Tb, Fe-Cо-Gd-Tb; композиты на основе порошкообразных ферритов, интерметаллидов и органического связующего (пластмасса, каучуки).

Термомагнитные материалы обладают сильной зависимостью намагниченности от температуры – медноникелевые (кальмаллои) и железоникелевые сплавы (термопермы); их применяют в измерительных приборах для коррекции и компенсации температурных изменений в магнитном поле, в качестве датчиков температуры.

Магнитооптические материалы способны вращать плоскость поляризации света, используются для управления световыми потоками в лазерной технике и оптоэлектронике, напр. халькогенидные ферриты-гранаты (YBi)₃Fe₅O₁₂, прозрачные в ИК-области света.

Магнитострикционные материалы обладают повышенной способностью деформироваться при намагничивании, используются в излучателях и приёмниках звука и ультразвука, преобразующих энергию магнитного поля в механическую и обратно; основные материалы – никель, сплавы никеля (пермендюр) и железа (с Аl, Ni, Pt, Ni и Co, Ni и Cr, Co и Сr), интерметаллиды редкоземельных элементов.