Λεπτά Μαγνητικά Υλικά

Πριν από το να ορίσουμε τα μαλακά μαγνητικά υλικά, πρέπει να έχουμε στο μυαλό μας κάποια σημεία.

• Μείωση της εξαγωγής:
  Είναι η τιμή της εξαγωγής που παραμένει, όταν το υλικό μαγνητοποιείται και στη συνέχεια το μαγνητικό πεδίο μειώνεται σε μηδέν. Συμβολίζεται με Br.

• Εξαναγκαστική δύναμη:
  Είναι η ποσότητα αρνητικού μαγνητικού πεδίου που είναι απαραίτητη για να μειωθεί η μείωση της εξαγωγής σε μηδέν. Συμβολίζεται με Hc.

• Η συνολική περιοχή της καμπύλης ύστερησης = η ενέργεια που διασπαράζεται όταν ένα υλικό μονάδας όγκου μαγνητοποιείται κατά τη διάρκεια ενός κύκλου λειτουργίας.

• Η αύξηση των δομικών πεδίων και η περιστροφή των δομικών πεδίων συμβαίνουν κατά τη μαγνητοποίηση. Και τα δύο μπορούν να είναι αναστρέψιμα ή μη αναστρέψιμα.

• Τα μαγνητικά υλικά κατατάσσονται κυρίως (με βάση τη μέγεθος της εξαναγκαστικής δύναμης) σε δύο - σκληρά μαγνητικά υλικά και μαλακά μαγνητικά υλικά,

Τώρα, μπορούμε να προχωρήσουμε στο θέμα. Τα μαλακά μαγνητικά υλικά μπορούν εύκολα να μαγνητοποιηθούν και να απομαγνητοποιηθούν. Αυτό συμβαίνει επειδή χρειάζεται μόνο μικρή ενέργεια γι' αυτό. Αυτά τα υλικά έχουν εξαναγκαστικό πεδίο πολύ μικρό, το οποίο είναι λιγότερο από 1000A/m.

Η αύξηση των δομικών πεδίων αυτών των υλικών μπορεί να επιτευχθεί εύκολα. Χρησιμοποιούνται κυρίως για να αυξηθεί η ροή ή/και να δημιουργηθεί ένας δρόμος για τη ροή που δημιουργείται από την ηλεκτρική ροή. Οι κύριοι παράμετροι που χρησιμοποιούνται για να εκτιμηθούν ή να ληφθούν υπόψη τα μαλακά μαγνητικά υλικά είναι η διατρέχουσα (που χρησιμοποιείται για να καθοριστεί πώς ένα υλικό ανταποκρίνεται στο εφαρμοσμένο μαγνητικό πεδίο), η εξαναγκαστική δύναμη (που ήδη συζητήθηκε), η ηλεκτρική συγκεκριμένη (η δυνατότητα του υλικού να διαγωνίζει ηλεκτρική ροή) και η κορύφωση της μαγνητοποίησης (το μέγιστο ποσοστό μαγνητικού πεδίου που ένα υλικό μπορεί να δημιουργήσει).

Καμπύλη Ύστερησης

Είναι μια καμπύλη που αναπαρίσταται από το υλικό που μαγνητοποιείται όταν υπόκειται σε εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο. Για μαλακά μαγνητικά υλικά, η καμπύλη θα είναι μικρής περιοχής (εικόνα 2). Έτσι, η απώλεια ύστερησης είναι ελάχιστη.

Ιδιότητες των Μαλακών Μαγνητικών Υλικών

• Μέγιστη διατρέχουσα.

• Μικρή εξαναγκαστική δύναμη.

• Μικρή απώλεια ύστερησης.

• Μικρή μείωση της εξαγωγής.

• Υψηλή κορύφωση μαγνητοποίησης

Μερικά από τα σημαντικά μαλακά μαγνητικά υλικά είναι τα εξής:
Καθαρό Σίδηρος
Ο καθαρός σίδηρος περιέχει πολύ μικρό περιεχόμενο άνθρακα (> 0.1%). Αυτό το υλικό μπορεί να επεξεργαστεί για να επιτευχθεί η μέγιστη διατρέχουσα και η μικρή εξαναγκαστική δύναμη με τη βοήθεια κατάλληλης τεχνικής για να γίνει ένα μαλακό μαγνητικό υλικό. Ωστόσο, παράγει απώλεια εδδυκτικής ροής όταν υπόκειται σε πολύ υψηλή πυκνότητα ροής λόγω χαμηλής αντίστασης. Επομένως, χρησιμοποιείται σε εφαρμογές χαμηλής συχνότητας, όπως συσταδικά συστήματα ηλεκτρικών όργανων και πυρήνες σε ηλεκτρομαγνήτες.

Συνθέτες Σιδήρου και Σιλικίου
Αυτό το υλικό είναι το πιο συνηθισμένα χρησιμοποιούμενο μαλακό μαγνητικό υλικό. Η προσθήκη σιλικίου θα αυξήσει τη διατρέχουσα, θα μειώσει την απώλεια εδδυκτικής ροής λόγω της αύξησης της αντίστασης, θα μειώσει την απώλεια ύστερησης. Χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά περιστρεφόμενα μηχανήματα, ηλεκτρομαγνήτες, ηλεκτρικά μηχανήματα και μετατροπείς.
Σύνθετες Σιδήρου και Νικελίου (Hypernik)
Χρησιμοποιείται σε εξοπλισμό επικοινωνίας, όπως μετατροπείς ήχου, κεφαλίδες καταγραφής και μαγνητικοί μοντουλάτορες, λόγω της υψηλής αρχικής διατρέχουσας σε αδύναμα πεδία. Διαθέτουν επίσης μικρές απώλειες ύστερησης και εδδυκτικής ροής.
Χάλυβας προσανατολισμένης κατάληξης: χρησιμοποιείται για την κατασκευή πυρήνων μετατροπείων.
Μετάλλιο Mu: χρησιμοποιείται σε μικροσκοπικούς μετατροπείς προοριζόμενους για εφαρμογές κύκλων.
Κεραμικά μαγνήτη: χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μνημειακών συστημάτων για μικροκύματα και υπολογιστές.

Εφαρμογές των Μαλακών Μαγνητικών Υλικών