Свойства и применение пермаллоя

Свойства и применение пермаллоя

В технике кроме привычных марок стали и сплавов с высокими характеристиками прочности находят свое применение и составы, имеющие другие, не менее важные свойства. Одним из таких уникальных по своим свойствам выступает пермаллой – магнитно-мягкий сплав на основе железа и никеля.

Что представляет собой пермаллой?

Определение пермаллоя связано с его физико-химическими характеристиками. Это сплав, имеющий выраженные магнитные свойства, способный пропускать магнитные волны через свою структуру. Вместе с тем, сам металл, несмотря на содержание в его составе железа не является рекордсменом по прочности.

И все же, именно магнетическая способность с нулевой магнитоострукцией и делают его уникальным среди остальных металлов и сплавов, применяемых в производстве радиокомпонентов.

По своей структуре пермаллой является сплавом железа и никеля, при этом массовая доля последнего может составлять от 40 до 82 %. В составе рецептуры могут быть и другие компоненты. Сплав выпускается как в чистом виде, так и в виде состава с примесями, корректирующими физические свойства металла. Так, для увеличения механической прочности в состав сплава добавляется хром и молибден. Эти металлы также существенно влияют и на проницаемость металла магнитным полем. Здесь стоит отметить, что свое название, состоящие из двух частей, он получил именно из-за своих физических свойств. Так «Perm» соответствует  английскому значению слова «проницаемость». Вторая половина  «Alloy» означает сплав.

Свойства сплава

Чистый пермаллой обладает способностью пропускать через себя магнитное поле. А вот добавление лигатуры в состав сплава способствует увеличению этих свойств или, их уменьшению. Насыщение сплава молибденом приводит к существенному уменьшению индукции насыщения. На практике это означает, уменьшение максимального магнитного потока проходящего через минимальное сечение проводника.

В состав сплава часто кроме молибдена и хрома включают медь, марганец и кремний. Марганец и кремний обеспечивают упрощение механической обработки металла. Правда такие добавки одновременно увеличивают и его удельное сопротивление. Но если брать для сравнения пермаллой с кремнием и марганцем, и низконикелевый пермаллой, то при сравнении удельного сопротивления обоих марок сплавов то станет ясно, что оба они имеют почти одинаковый показатель. Таким образом, для достижения необходимых качеств в рецептуре сплава иногда достаточно поменять процентное соотношение основных составляющих, и не пользоваться лигатурными добавками.

Использование меди в сплаве вызвано необходимостью сохранить термостабильность, или по-другому добиться того чтобы при скачках температуры сплав не менял своей структуры. Среди известных наиболее популярных марок пермаллоя это свойство имеет разный показатель. Так самый распространенный сплав 79НМ имеет самый высокий показатель проницаемости в слабых магнитных потоках. При этом, 79 – это процентный показатель содержания никеля в композиции сплава. А ведь кроме него среди никельсодержащих сплавов пермаллоя есть еще и марка 80, 81 и 83.

Сплавы с средним показателем содержания никеля имеют отличную проницаемость и такое же отличное удельное сопротивление.

Во многом свойства сплава зависят не только от состава сплава, но и от того какой способ обработки. Здесь, прежде всего речь идет об обработке высокой температурой. Закалка и отжиг осуществляется при нагревании металла до температуры 950 градусов и выдерживании его в таком состоянии в течении одного часа. Дальше идет отпуск путем снижения температуры на 100 градусов каждый час до нормальной температуры. Второй способ заключается в нагреве до показателя 600 градусов и охлаждение при комнатной температуре воздуха.

В результате такой обработки получается сплав, который превосходит обычный не подвергавшийся воздействию высокой температуры по показателю сопротивления напряжению.

Практическое применение сплава

Пермаллой относится к прецизионным сплавам. Сплав с такими уникальными физико-химическими свойствами требует высокой технологии производства. Чистота композиции и строгость соответствия стандартам требуют высокой точности соблюдения всех пропорций.

В готовом виде производитель представляет потребителям проволоку, прут, ленту. Для специальных целей может выпускаться лента толщиной до 0,5 см. Кроме металлических изделий на рынок поставляется пермоллой и в виде порошка для обработки изделий сложной формы. Сплав отлично подходит для напыления и порошкового покрытия деталей.

Чаще всего он используется в качестве пластин трансформаторов и катушек реле. Изменение направленности магнитного поля позволяет использовать пермаллой как основной материал для изготовления звукозаписывающих головок для магнитофонов, использующих магнитную ленту.

Благодаря своим свойствам пермаллой используется там, где есть необходимость получить магнитную индукцию в условиях отсутствия или минимального проявления магнитного поля.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here