Основными магнитно-мягкими материалами, применяемыми в радиоэлектронной аппаратуре, являются карбонильное железо, пермаллои, альсиферы и низкоуглеродистые кремнистые стали.
4.4.1. Карбонильное железо
Представляет собой тонкодисперсный порошок, состоящий из частиц сферической формы диаметром 1–8 мкм.
μн = 2500 – 3000 μм = 20000 – 21000 Нс = 4.5 – 6.2 А/м
Его применяют при изготовлении высокочастотных магнитодиэлектрических сердечников.
4.4.2. Пермаллои
Пластичные железоникелевые сплавы с содержанием никеля 45–80%, легко прокатываются в тонкие листы и ленты, толщиной до 1 мкм. При содержании никеля 45–50% называются низконикелевыми, 60–80% - высоконикелевыми.
μн = 2000 – 14000 μм = 50000 – 270000 Нс = 2 – 10 А/м ρ = 0.25 – 0.45 мкОм·м
Для улучшения магнитных характеристик в пермаллои вводят молибден, хром, кремний или медь, отжигают в водороде или вакууме, при помощи турбомолекулярных насосов.
Легированные пермаллои применяют для деталей аппаратуры, работающих на частотах 1–5 МГц. В магнитных усилителях применяют пермаллои с прямоугольной петлей гистерезиса.
4.4.3. Альсиферы
Представляют собой нековкие, хрупкие сплавы, состоящие из 5.5–13% алюминия, 9–10% кремния, остальное – железо.
μн = 6000 – 7000 μм = 30000 – 35000 Нс = 2.2 А/м ρ = 0.8 мкОм·м
Из него изготовляют литые сердечники, работающие в диапазоне до 50 кГц.
4.4.4. Низкоуглеродистые кремнистые стали
Представляют собой сплавы железа с 0.8–4.8% кремния, содержание углерода не более 0.08%. Это сравнительно дешевый материал. Введение большого количества кремния улучшает магнитные свойства материала, но повышает его хрупкость (поэтому кремния не более 4.8%).
Листы кремнистой стали изготавливают прокаткой заготовок в нагретом и ненагретом состояниях, поэтому различают горячекатанную и холоднокатанную сталь.
Улучшенные магнитные характеристики холоднокатанных сталей наблюдаются только при совпадении направления магнитного потока с напрвлением пркатки. В противном случае свойства горячекатанных сталей выше.
Таблица 4.1. Стали применяют в менее ответственных узлах РЭА.
μн |
μм |
Нс, А/м |
|
Горячекатанная |
300 - 400 |
6000 - 8000 |
31 – 33 |
холоднокатанная |
600 - 900 |
2000 - 35000 |
9.5 – 14 |