|
| |
|
Слаботочка Книги На явлении магнитострикции основана термомагнитная обработка магнитных материалов, имеющая в настоящее время большое промышленное значение. Сущность ее состоит в том, что материал нагревается выше точки Кюри и медленно охлаждается при наложенном на образец магнитном поле (отжиг в магнитном поле). В результате такого отжига максимальная проницаемость, например, пермаллойных сплавов  О Ш 2(1 80 00 50 ВО 70 SO 30 /00% Fe Ni Рис. 45. Кривые магнитострикции Ig, константы анизотропии Kt и максимальной проницаемости [Амако. в сплавах железо - никель. железо-никелевой системы весьма сильно возрастает (рис. 46). Согласно Бозорту [32J действие этой обработки объясняется следующим образом. При охлаждении образца ниже точки Кюри в присутствии магнитного поля в нем возникают ма-гнитострикционные напряжения, которые при высоких температурах достаточны, чтобы вызвать пластическую деформацию; последняя приводит к устойчивой магнитной текстуре (магнитные моменты областей закрепляются в том направлении, в каком действовало поле), в результате чего магнитные свойства улучшаются (проницаемость возрастает). Эта магнитная текстура тем ярче выражена, чем больше магнитострикция и чем выше температура Кюри. Последняя необходима для того, чтобы лучше проходила пластическая деформация от магнитострикционных напряжений. Наиболее благоприятные условия для термомагнитной обработки имеются в сплавах железо-никель с содержанием 65-70% Ni; поэтому отжиг в магнитном поле повышает магнитную проницаемость у этих и маис Ш iso-гвв- 1511-100-50- После о1:лаокдетя Z-* ? LMasmmHOMnme \ \ их I А I \ Быстрое охлаждение \ \ Медлемое охлаждение  О 10 го 30 W 50 СО ю до ао mt Fe * Ш Рис. 46. Влияние термомагнитиой обработки на максимальную проницаемость сплавов железо ~- никель. сплавов особенно сильно (рис. 46). В последнее время термомагнитная обработка применяется также для улучшения свойств высококоэрцитивных сплавов. МО * Прямые доказательства возникновения магнитной текстуры в ферромагнитном образце после отжига в магнитном поле можно получить, исследуя магнитострикцию этих образцов. На рис. 47 по данным Шура и Хохлова [33] приведены кривые магнитострикции для трансформаторного железа, отожженного в поле и без поля. При отжиге в поле магнитострикция сильно уменьшается. Это говорит о том, что здесь магнитные моменты 4 областей распределяются так, что больщинство их ориентировано вдоль направления магнитного  Рис. 47. Влияние термомагнитной обработки на магнитострикцию трансформаторного железа. поля ( текстура ). Изучая магнитострикцию высококоэрцитивных сплавов, охлажденных без поля и в поле, Шур с со-трудниками [34] доказали, что здесь также образуется ярко-выраженная магнитная текстура, которая сильно изменяет магнитные свойства этих сплавов. j- Магнитострикция является весьма чувствительным индикатором, позволяющим изучать магнитную структуру ферромагнитных металлов и сплавов и особенности протекания в них процессов смещения и вращения. Поэтому тщательные иссле- j дования магнитострикционных явлений в ферромагнетиках весьма важны для понимания природы процессов технического намагничения. § 8. Практические применения магнитострикции I Если ферромагнитный стержень поместить в переменное f магнитное поле, то в нем вследствие магнитострикции воз- % буждаются механические колебания. Это явление было замечено очень давно, и на заре развития телефонии делались , попытки использовать его для конструирования телефонов и микрофонов [35]. Вопросы, связанные с механическими колебаниями ферромагнетиков, возбуждаемыми магнитострикцией, были подробно изучены Маловым, Митяевым и Ржевкиным [36] в лаборатории Аркадьева. В стальных и никелевых проволоках и пластинках возбуждались колебания с помощью лампового генератора. Резонанс наблюдался тогда, когда частота магнитного поля составляла половину от собственной частоты колебаний ферромагнитного образца. Последнее становится понятным, если учесть, что магнитострикция не зависит от знака магнитного поля (четный эффект); поэтому периодические изменения длины, возбуждаемые магнитострикцией, происходят с частотой, вдвое большей, чам частота накладываемого переменного магнитного поля. Первое практическое применение магнитострикционных колебаний было указано Пирсом [37] для целей стабилизации частоты ламповых генераторов. При помещении ферромагнитного стержня в катушку колебательного контура генератора незатухающих электромагнитных колебаний и при настройке в резонанс всей системы стержень приходит в устойчивые магнитострикционные колебания. Эти колебания оказывают 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [26] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 |