Таълим вазирлиги фарғона политехника институти

Адабиётлар:
1) К.П.Богородиский, В.В.Пасинков, “Электротехнический материали”1985г
2) И.Холикулов,М.М.Нишонова”Электрон техника материаллари“ Тошкент шарк 2006й
3) Н.В.Никулин, В.А.Назаров ”Радиоматериаллар ва компонентлар “ Тошкент


Маъруза№16
Мавзу: Юмшоқ магнит материаллар ва уларнинг олинши.
Режа:
1.Металл магнит-юмшоқ материаллар
2.Металл магнит материаллар. Пермаллой, Алъсифер.


Таянч иборалар: Карбонилъ темир, пермаллой, магнит кучайтиргичлар, алъсиферлар, маргенсит, металл-керамик материаллар

РЭА да ишлатиладиган асосий металл магнит-юмшоқ ма­териаллар Карбонилъ темир, пермаллой, Алъсиферлар ва паст углеродли кремнийли пўлатлардир.

Карбонилъ темир диаметри 1-8 мкм бўлган сферик заррачалардан ташкил топган майин дисперсияланган кукундан иборат. Карбонилъ темир пентакарбонил темир Fе(СО)₅ нинг термин парчаланиши — углерод оксиднинг темир билан реакцияга киритиш йўли билан олинади. Пентакарбонил темирнинг бутлари термин парчаланганда соф темир зарралари ажралиб чиқади. Карбонилъ темир зарраларининг углерод оксиди билан аралашиши натижасида ҳосил бўлган кукунга водородли муҳитда термин ишлов берилади. Бундай ҳолатдаги Карбонилъ темирнинг магнит характеристикалари юқори бўлади:
_б=25003000; _м= 2000021000; Н_с=4,56,2 А/м.
Кукунсимон Карбонилъ темир асосли юқори частотали магнитодиэлектрик ўзаклар тайёрлашда ишлатилади. Бундан ташқари, Карбонилъ темирдан чинни пишириш усулида монолит (яхлит) металл тайёрлаш мумкин, бироқ бу усул иктисодий жиҳатдан мақсадга мувофиқ эмас.
Пермаллой — таркибида 45—80% никелp бўлган плас­тик темир никели қотишмалар бўлиб, юқори пластикликка эга, шу сабабли 1 мкм қалинликкача юпқа листлар ва тасмалар кўринишида осон прокат қилиниши мумкин. Пермаллойнинг у ёки бу хусусиятларини яхшилаш мақсадида унга мо­либден, хром, кремний ёки мис қўшиб, легирланган пермаллой ҳосил қилинади. Таркибида 45—50% никелp бўлган пермаллой нам никелли пермаллой; 60—80% никелp бўлган пермаллой эса кўп никелли пермаллой дейилади.
Ҳамма пермаллойлар ўзларининг юқори магнит характеристикалари билан фарқ қилади (15 ва 16-жадваллар). Бунга фақат уларнинг таркибини яхшилаш ва химиявий софлигини таъминлаш билангина эмас, балки шунингдек махсус термин ишлов бериш билан ҳам эришилади. Термин ишлов бериш шундан иборатки, қотишма соатига 400—500°С тезлик билан қиздирилиб, сўнг 1000—1150°С температурада 3—6 соат ушлаб турилади ва ҳона температурасигача соатига 100—200°С тезлик билан совитилади. Баъзи пермаллойларни 600°С гача қиздириб, мис тахтача устига қўйиб минутига 150°С тезлик билан совитиш керак бўлади. Пермаллойларнинг характеристикалари улар водородда ёки вакуумда куйдириб олинади.
15 ва 16-жадваллардан кўриниб турибдики, легирланган Пермаллойларнинг солиштирма электр қаршилиги энг катта, яъни уюрма токларга энергия йўқотишлар жуда кичик ва маг­нит характеристикалари яхши. Шунинг учун улар юқори час­тотали РЭА ларда ишлатилади.
Пермаллойларнинг ҳамма турлари механик деформацияларга -кесиш, штамплаш ва бошқа механик таъсирларга жуда сезгир. Шунинг учун юқоридаги усуллар билан тайёрланган буюмларга қўшимча термин ишлов берилади — ва­куумда куйдирилади. Куйдириш жараёни шундан иборатки, буюм 900—1100°С гача қиздирилади ва шу температурада шу таркибли пермаллой учун белгиланган вақт ушлаб турилади ҳамда белгиланган тезликда совитилади.
Пермаллой материаллар 0,002—0,5 мм қалинликдаги тасмалар, 1—2 мм қалинликдаги листлар ва 5—50 мм ва ундан ортиқ диаметрли чизиқлар кўринишида ишлаб чиқарилади. Кам никелли пермаллойлар дросселлар, ҳажми (кичик ўлчамли) трансформаторларнинг ўзакларини тайёрлашда ишлатилади. Легирланган кам никелли ва кўп никелли пермаллойлар 1—5 МГц частоталарда ишлайдиган аппаратларнинг деталларини тайёрлашда ишлатилади.
Магнит кучайтиргичларда температурага унчалик боғлиқ бўлмаган тўғри тўртбурчакли гистерезис сиртмоғига эга бўлган пермаллойлар (50НП, 79НМ, 80НМ) ишлатилади. Пер­маллойларнинг магнит характеристикалари —60⁰ дан +60⁰ гача оралиқда барқарор сақланади.
Алъсиферлар -5,5-13% алюминии, 9-10% кремнии, қолганлари темирдан иборат парчаланмайдиган (болғаланмайдиган), тобланмайдиган мўрт қотишма. Саноатда ишлаб чиқариладиган Алъсифер навлари қуйидаги характеристикаларга эга:

Алъсифер нисбатан чекланган соҳадагина пермаллой ўрнини эгаллай олди. Ундан 50 кГц дан юқори бўлмаган диапазонда ишлайдиган қуйма ўзаклар тайёрланади, чунки бундан юқори частоталарда уюрма токларга сарфланадиган йўқотишлар пайдо бўлади. Магнит каллаклар тайёрлаш учун таркибида 2,5% хром, 16% алюминий ва қолгани темир бўлган емирилишга чидамли 16 ЮХ қотишмаси ишлатилади. Бу қотишманинг магнит характеристикаси: _б=15000; _м=140000, солиштирма электр қаршилиги эса 1,5мкОм.м.

Кам углеродли, кремнийли пўлатлар темир ва 0,8—4,8% кремнийдан иборат қотишма. Кремнийли пўлат тар­кибида углерод 0,08% дан ортиқ бўлмайди. Кремнийли пўлат 0,05—1 мм қалинликдаги листлар ва тасмалар кўринишида ишлаб чиқарилади, ва нисбатан арзон материал ҳисобланади. Пўлатга ишлов берилганда ундаги кремний суюқланган ҳолатда бўлиб, у FеО билан реакцияга киришади. Бунда пўлатдан соф темир ажралиб чиқади ва қумтупроқ ҳосил бўлади.
7-жадвал

2 FеО+Si=2 Fе + SiО₂.

Қумтупроқ пўлатнинг солиштирма электр қаршилигини оширади ва уюрма токларга кетадиган исрофларни камайтиради. Кремний темир кристалларининг ўсишига ёрдам беради, шунингдек цементит Fе₃С нинг парчаланишига сабаб бўлиб, пўлатнинг магнит характеристикаларини яхшилайди. Пўлатга кўп миқдорда кремний қўшилганда унинг магнит характеристикасини яхшилайди, аммо пўлатнинг мўртлигини оширади, бу эса ундан штамплаш усули билан деталлар тайёрлаш ишларини мураккаблаштириб қўяди. Шу сабабли пўлат таркибига 4,8% дан зиёд кремний киритилмайди.
Кремнийли пўлат листларни тайёрлаш учун заготовкалар қиздирилади ёки совуқ ҳолда прокат қилинади, шу сабабли иссиқлайин ва совуқлайин прокат қилинган кремнийли пўлат­лар бўлади. Маълумки, темир кристаллари куб структурага эга, магнит майдон йуналиши темир кристали кубининг қирраси йўналиши билан мос тушганда темир жадал магнитланади. Шунинг учун кремнийли пўлат листлар совуқлайин бир йўналишда бир неча марта прокат қилинади, шундан сўнг водородли муҳитда 900°С да юмшатилади. Юмшатиш жараёнида листлар таркибидан материалнинг магнит хоссаларини пасайишига олиб келувчи аралашмалар чиқиб кетади, бундан ташқари, прокат туфайли деформацияланган темир кристаллари дастлабки шаклига қайтади.
Совуқлайин прокат қилинган, кристалл қирралари прокат йўналишида жойлашган кремнийли пўлат текстура қилинган пўлат дейилади. Совуқлайин прокат қилинган текстурали пўлатларнинг иссиқлайин прокат қилинган пўлатлардан афзаллиги 17-жадвалда ва 45-расмда кўрсатилган.

23-расм
Совуқлайин прокат қилинган пўлатлар фақат магнит оқими прокат йўналиши билан мос келгандагина яхши магнит характеристикага эга бўлади. Бу йўналишлар мос келмаганда уларнинг магнит характеристикалари иссиқлайин прокат қилин­ган пўлатларникидан паст бўла­ди. Шунинг учун совуқлайин про­кат қилинган текстурали пўлатлардан тасмасимон ўзаклар тайёрлашда фойдаланиш жуда самарали ҳисобланади. Кремнийли пўлатларнинг магнит характеристикаларини (15-жадвал) пермаллойники билан (13-жадвал) га таққослаб кўрилса, пер­маллой катта афзалликка эга эканлигини сезиш мумкин. Шу сабабдан кремнийли пўлат радиоаппаратураларнинг магнит сингдирувчанлик жуда катта бўлмаган ва муайян миқдорда энергия исрофларига йўл қўйиш мумкин бўлган унча муҳиммас қисмларида ишлатилади.