Ferriidi silindri magnet

Ferriidi silindri magnet

Ferriitmagnetmaterjalide kasutusalad ja sordid on koos tootmise arenguga suurenenud. Vastavalt taotlusele saab ferriiti jagada viide kategooriasse: pehme magnetiline, kõva magnetiline, güromagnetiline, momentmagnetiline ja piesomagnetiline.

Pehme magnetmaterjal viitab ferriitmaterjalile, mida on kerge magnetiseerida ja demagnetiseerida nõrga magnetvälja all (nagu on näidatud joonisel 1). Pehmete magnetiliste materjalide tüüpilised esindajad on mangaantsinkferriit Mn-ZnFe₂O₄ja nikkel-tsinkferriit Ni-ZnFe₂O₄.

Pehme magnetferriit on ferriitmaterjal, millel on lai kasutusala, suur kogus, palju sorte ja kõrge väljundväärtus erinevate ferriitide seas. Praegu toodetakse maailmas kümneid erinevaid partiidena ja aastane toodang on küündinud enam kui kümnete tuhandete tonnideni.

Pehmet ferriiti kasutatakse peamiselt mitmesuguste induktiivsuskomponentidena, nagu filtrisüdamikud, trafosüdamikud, antennisüdamikud, painutussüdamikud, magnetlindi salvestus- ja videopead ning salvestuspead mitme kanaliga side jaoks.

Üldiselt on pehme ferriidi kristallstruktuur kuubik-spinell-tüüpi, mida kasutatakse helisagedusalas kuni väga kõrge sagedusribani (1 kHz-300 MHz). Kuusnurkse magnetoplumbiidi kristallstruktuuriga pehme magnetmaterjali rakendussageduse ülempiir on aga mitu korda kõrgem kui spinelltüübil.

Kõvad magnetilised materjalid on võrreldes pehmete magnetiliste materjalidega. See viitab ferriitmaterjalile, mida pole pärast magnetiseerimist lihtne demagnetiseerida, kuid mis võib säilitada magnetilisuse pikka aega. Seetõttu nimetatakse seda mõnikord ka püsimagnetmaterjaliks või püsimagnetmaterjaliks).

Kõvade magnetiliste materjalide kristallstruktuur on enamasti kuusnurkne magnetoplumbiit. Selle tüüpiline esindaja on baariumferriit BaFe₁₂O₁₉(tuntud ka kui baariumi konstantne portselan, baariumi magnetportselan), mis on ferriidist kõva magnetmaterjal, millel on hea jõudlus, madal hind ja sobib tööstuslikuks tootmiseks.

Seda materjali ei saa kasutada mitte ainult salvesti, mikrofoni, pikapi, telefoni ja telekommunikatsiooniseadmete erinevate instrumentide magnetina, vaid seda kasutatakse ka reostustõrjes, meditsiinibioloogias ja kuvarite printimisel.

Kõva ferriitmaterjal on Al-Ni seeria kõvade magnetiliste metallide järel teine ​​​​peamine kõva magnetmaterjal. Masinakomponendid, mikrolaineseadmed ja muud kaitseseadmed) avavad rakenduste jaoks uusi võimalusi.

Magnetmaterjalide güromagnetism tähendab, et kahe vastastikku risti asetseva alalisvoolu magnetvälja ja elektromagnetlaine magnetvälja toimel, kui tasapinnaliselt polariseeritud elektromagnetlaine levib materjali sees teatud suunas, pöörleb selle polarisatsioonitasand pidevalt ümber levimissuuna. . Nähtus, seda tüüpi güromagnetiliste omadustega materjale nimetatakse güromagnetiliseks materjaliks.

Alalisvoolu magnetvälja ja elektromagnetlaine magnetvälja toimel, kui tasapinnaline polariseeritud elektromagnetlaine levib materjali sees teatud suunas, pöörleb selle polarisatsioonitasand pidevalt ümber levimissuuna. Sellist güromagnetiliste omadustega materjali nimetatakse güromagnetiliseks materjaliks. Kuigi metallist magnetilisel H materjalil on ka güromagnetism, ei saa elektromagnetlaine väikese takistuse ja liiga suure pöörisvoolukao tõttu sügavale sisemusse tungida, vaid võib siseneda nahka ainult paksusega alla 1 mikroni (tuntud ka kui nahaefekt), mistõttu seda ei saa kasutada. Seetõttu on güromagnetismi rakendamine magnetilistes materjalides muutunud ainulaadseks ferriidi väljaks.

Güromagnetilist nähtust rakendatakse tegelikult sagedusalas 100–100,000 MHz (või vahemikus meeterlainest kuni millimeeterlaineni), seega nimetatakse ferriidi güromagnetilist materjali ka mikrolaineferriidiks. Tavaliselt kasutatavate mikrolaineferriitide hulka kuulub magneesium-mangaanferriit Mg-MnFe₂O₄, nikkel-vaskferriit Ni-CuFe₂O₄, nikkel-tsinkferriit Ni-ZnFe2O4 ja ütriumgranaatferriit 3Me₂O₃5Fe₂O₃(Me on kolmevalentne haruldaste muldmetallide ioonid, näiteks Y^{3 pluss}, Sm^{3 pluss}, Gd^{3 pluss}, Dy^{3 pluss}, jne.)

Enamik güromagnetilisi materjale on lainejuhid või ülekandeliinid, mis edastavad mikrolaineid erinevate mikrolaineseadmete moodustamiseks, mida kasutatakse peamiselt elektroonikaseadmetes, nagu radar, side, navigatsioon, telemeetria ja kaugjuhtimispult. Mikrolaineseadmeid kasutatakse peamiselt elektroonikaseadmetes, nagu radar, side, navigatsioon, telemeetria ja kaugjuhtimispult.

Momendi magnetiline materjal viitab ferriitmaterjalile, millel on ristkülikukujuline hüstereesisilmus, nagu on näidatud joonisel 4. Hüstereesiahel tähendab, et pärast välise magnetvälja suurenemist küllastusvälja tugevuseni pluss Hs, pluss Hs väärtuselt -Hs ja seejärel tagasi plussile. Hs, magnetilise materjali magnetiline induktsioon muutub samuti pluss Bs asemel - Bs naaseb uuesti pluss Bs, kogetud suletud ahela kõver. Kõige sagedamini kasutatavad momentmagnetmaterjalid on magneesiummangaanferriit Mg-MnFe2O4 ja liitiummangaanferriit Li-MnFe2O4.

Sellist materjali kasutatakse peamiselt erinevat tüüpi elektrooniliste arvutite mälusüdamikuna ning seda on laialdaselt kasutatud ka automaatjuhtimises, radari navigeerimises, kosmose navigatsioonis, teabeekraanis jne.

Kuigi on palju uusi mälutüüpe, on magnetmälu (eriti magnetmälu) endiselt väga olulisel kohal arvutustehnoloogias tänu ferriitmomendiga magnetmaterjalide rohkusele, lihtsale protsessile, stabiilsele jõudlusele ja madalatele kuludele.

Piesomagnetilised materjalid viitavad ferriitmaterjalidele, mida saab magnetiseerimisel magnetvälja suunas mehaaniliselt venitada või lühendada (magnetostriktiivne). Praegu on kõige laialdasemalt kasutatavad nikkel-tsinkferriit Ni-ZnFe₂O₄, nikkel-vaskferriit Ni-CuFe₂O₄ja nikkel-magneesiumferriit Ni-MgFe₂O₄ja nii edasi.

Piesomagnetilisi materjale kasutatakse peamiselt ultraheli- ja veealustes akustilistes seadmetes, magnetoakustilistes seadmetes, telekommunikatsiooniseadmetes, veealustes telerites, elektroonilistes arvutites ja automaatjuhtimisseadmetes, mis muundavad elektromagnetilist energiat ja mehaanilist energiat.

Kuigi piesoelektrilistel materjalidel ja piesoelektrilistel keraamilistel materjalidel (nagu baariumtitanaat jne) on peaaegu samad kasutusvaldkonnad, rakendatakse neid nende erinevate omaduste tõttu erinevates tingimustes. Üldiselt arvatakse, et ferriitpiesomagnetilised materjalid sobivad ainult kümnete tuhandete hertside sagedusribale, samas kui piesoelektrilise keraamika rakendatav sagedusriba on palju kõrgem.

Lisaks ülaltoodud kasutuse järgi klassifitseerimisele võib ferriiti keemilise koostise järgi jagada Ni-Zn, Mn-Zn, Cu-Zn ferriidiks jne. Sama keemilise koostisega (seeria) ferriitidel võib olla erinevaid kasutusviise. Näiteks Ni-Zn ferriiti saab kasutada pehmete magnetiliste materjalidena, güromagnetiliste või piesomagnetiliste materjalidena, kuid valemis ja protsessis on erinevusi. Lihtsalt muuda.