Ўта кучланишлар

9-МАЪРУЗА. МАГНИТ МАТЕРИАЛЛАРИ.

Режа:

1. Магнит материаллар ҳақида умумий маълумотлар. Магнит майдони таъсирида магнит материаллар.

2. Никел, кобалт ва тоза темир. Юмшоқ ва қаттиқ магнит материаллар.

Таянч сўз ва иборалар:
Магнит материалларининг гурухлари, кучли магнитлар, кучсиз магнитлар, ферромагнитлар, диамагнитлар, парамагнитлар, ферритлар, нисбий магнит сингдирувчанлик ва исрофи. Трансформаторлар, магнит ўзаги, оқимнинг сочилиши, электротехник пўлат, пермаллар, алъсифер, пўлатнинг кўлланишига кўра гурухлари. Махсус ферромагнетиклар, магнит диэлектриклар, магнит ўтказгичлар, пермаллар, магнит исрофи, қотишмалар, мартенс пўлати, тўйиниш боғланиши, алника, альниси, магнико, ўзгармас магнит аппаратлари, қуйма пўлат, ёзув ленталари, магнит гурухлари.
Магнит материаллар сифатига кўра техник қийматига кўра ферромагнетик буюмлар ва ферромагнетик химиявий бирикмаларидан (ферритлар) иборат.
Ферромагнетик - кристалл буюм бўлиб, доменнинг натижавий магнит моменти нолдан фарқли бўлади. Материалнинг магнит хоссалари электр зарядларининг ички ёпиқ хажми орқали ифодаланиб, нейтрал айланма токлар орқали намоён бўлади. Бундай айланма токларга электр оқими ўз ўқи бўйлаб айланиши (электронли, спонтанли-энергияли) ҳамда атом орбитаси бўйлаб айланиши 14.1 -расмда кўрсатилган.
Ферромагнетизмда намоён бўлиши Кюри нуқтасига яъни температурага ҳам боғлиқ бўлиб Кюри нуқтасидан паст бўлганда кристалли структуранинг баъзи микроскопик области оралиғида магнит домен деб аталиш жойларида электронларнинг хусусий айланишлари бир хил ва бир йуналишда бўлиб қолади. Шунинг учун жисмларнинг ферромагнит ҳолатида ўз ўзидан магнитланишнинг ташқи магнит майдони таъсирисиз пайдо бўлишдир. Бироқ бундай алоъида доменларнинг йўналиши турлича бўлиб, бундай магнит оқимнинг ташқи мухитида моменти нолга тенг.
Баъзи бир материалларнинг доменининг размерлари 0,001-10 мм³ (қўшни қаватлар орасидаги 10-100 атомлар жойлашган жой учун).
Ферромагнит материалларида магнитланиш жараёнини кузатиш магнитланиш эгри чизиғи орқали кузатиш мумкин. Нисбий магнит сингдирувчанлик магнит майдони Н ва индукция В орасидаги боғланишдан топилиб магнит доимийсини эътиборга олсак.
Келгусида магнит сингдирувчанлик деб юритамиз Р 0 да бошланғич сингдирувчанлик дейилиб жуда кучсиз майдонда 0,1 а/м да кузатилади.
Катта аҳамиятга эга бўлган қиймат максимал сингдирувчанлик яъни 1 га интилади. Магнит сингдирувчанлик эгри чизиқнинг нуқтасидаги магнит майдони бўйича индукциясининг ҳосиласига эътиборга олган холда дифференциалиги ўтишлик деб аталади.
Ўзгарувчан майдондаги ферромагнитларнинг боғланишида динамик магнит ўтказувчанлик дейилиб, индукциянинг катта бўлмаган қийматига мос келувчи майдоннинг катта бўлган қийматлари орқали ифодаланади.
Ферромагнит материалларидаги температурага боғлиқ Кюри температурасидан юқори температура спантан магнитланувчи материалларда иссиқлик ҳарорати туфайли магнитланиши тўхтайди.
ни температурага боғланиши магнит сингдирувчанликни температура коэффициенти катталик орқали ифодаланади.
Ферромагнитларни магнитланишида магнит майдонда иссиқликнинг сарфи кузатилиб гистерезис исроф ва динамик исроф деб кузатилади. Динамик исроф уюрма токларини келтириб чиқаради. Уюрма токларидаги исроф ферромагнетикларнинг қаршилигига боғлиқ. Ферромагнетикларнинг солиштирма қаршилиги катта бўлса уюрма токлари шунчалик кичик бўлади.
а) Магнит юмшоқ материаллар юқори магнит сингдирувчанлик, гистерезис кам исрофли бўлиб, трансформаторларининг электромагнитларнинг ўлчов асбобларининг ўзагини ва кам энергия исрофи талаб қиладиган жойларда ишлайди. Трансформаторларда уюрма токларини камайтириш мақсадида солиштирма қаршилиги кучайтирилган юмшоқ материаллар ишлатилиб алохида-алохида юпқа листлардан иборат магнит ўтказгич шаклида бўлади. Темир, тоза темир одатда кўп бўлмаган углерод, олтингугурт, марганец, кремний ва бошқа элементларнинг аралашмаси бўлиб унинг магнит хоссаларини ёмонлаштиради. Техник тоза темир аралашма микдори 0,08-0,11 гача бўлган мартенов печларида тайёрланади.
Паст углеродли электротехник пўлат листлари 0,2-0,4 мм қалинликда тайёрланиб (0,04 % дан ошиқ углерод бўлмаган 0,6 % дан кам бошқа аралашма) магнит сингдирувчанлиги 3500-4500. Одатдаги тоза темир 0,05 % аралашма бўлиб иккита мураккаб йўл билан тайёрланади.
1. Электр қуйма темир - олтингугурт ва хлорли темир аралашмасидан электролиз йўли билан олинади.
2. Карбонилли темир пентакарбонилли темир билан термик йўл (яъни 200 ⁰С температура ва 15 МПа босим остида углерод оксидини темир билан таъсирланиши) билан олинади.
Кремнийли электротехник пўлатнинг оммавий истеъмол сифатида фойдаланилиб, кремнийни қўшиш йўли билан материални ошириб уюрма токларини камайишига олиб келади. Пўлат таркибидаги кремнийнинг миқдори углеродни графит кўринишида ажраб чиқишига ёки занглашига таъсир қилади. Бу эса ни ошишига камайишига гистерезис исрофини ошишига олиб келади. Электротехник пўлат структуравий тузилишига кўра бўлинади ва маркаланади.
а) структуравий бўйича боғланиш (прокатка) синфи буйича
1- (сон маркадаги) 1- иссиқлик остида изотопли
2- совуқ изотопли
б) Кремнийнинг таркиби (иккинчи синф марказидаги)
0- 0.4% гача
1- 0.4-0.8% гача
2- 0.8-1.8% гача
3 1.8-2.8% гача
4- 2.8-3.8% гача

5- 3.8-4.8% гача

в) Нормадаги характеристика асосида (маркадаги учинчи сон)
0-1.7 ТЛ f=50 Гц (Р1.7/50) бўлган магнит индукцияли солиштирма қаршилик,
1-1.5 ТЛ f=50 Гц (Р1.5/50) бўлган магнит индукцияли солиштирма қаршилик,
2-1.0 ТЛ f=400 Гц (Р1.0/400) бўлган магнит индукцияли солиштирма қаршилик
6-0.4 А/М (В0.4) кучланганлик майдони остидаги кучсиз магнит майдонидаги магнит индукция.
7-10 К/м (В10) кучланганлик майдони остидаги ўрта магнит майдонидаги магнит индукция.
Пўлат 4 та сон билан маркаланиб 3 та сон пўлат типини 4 чи пўлат типини тартибли номерини билдиради. Пўлат рулон лист кесилган лента шаклида чиқарилади. Лист қалинлиги 0.1-1 мм
Пермаллар - пўлат ва никелғ қопламаси бўлиб, кичик майдонда юқори магнит сингдирувчанликка эга бўлиб, юқори никелғ ва қуйи никелғга ажратилади. Юқори никелғ пермоллар 70-83% Ni Қуйи никелли пермаллар 40-50% никелғга эга. Характерловчи фактор никелнинг таркиби бўлиб максимал магнит сингдирувчанликка 78,5 % никель бўлган қотишма. Пермаллар хоссасини ошириш учун қўшимчалар (молибден хром) бошланғич магнеит сингдирувчанликка солиштирма қаршилигини орсида деформацияга сезгирлигини камайтиради, лекин бир пайтда тўйиниш индукциясини камайтиради. Мисни оширади. Кремний ва марганец оширади холос.
Пермалларнинг маркаланиши Н-никель К-кобальт М-марганец Х-хром С-кремний П- гистерезис петлясига тўғри бурчакли.
45Н-50Н қотишмалар кичик габаритли куч трансформаторларида ўзаги дроссель магнит занжирининг деталларини ишлашда.