«Магнит постоянный»

[греч. Magnetis, от Magnetis Líthos, буквально — камень из Магнесии (древний город в Малой Азии)], изделие определённой формы (в виде подковы, полосы и др.) из предварительно намагниченных ферромагнитных или ферримагнитных материалов, способных сохранять большую магнитную индукцию после устранения намагничивающего поля (так называемых магнитно-твёрдых материалов). М. п. широко применяются как автономные источники постоянного магнитного поля в электротехнике, радиотехнике, автоматике.

Основные физические свойства М. п. определяются характером размагничивающей ветви петли магнитного Гистерезиса материала, из которого М. п. изготовлен. Чем больше Коэрцитивная силаH_cи остаточная магнитная индукция B_r материала (рис.), то есть чем более магнитно-твёрдым является материал, тем лучше он подходит для М. п. Индукция в М. п. может равняться наибольшей остаточной индукции B_r лишь в том случае, если он представляет собой замкнутый магнитопровод. Обычно же М. п. служит для создания магнитного потока в воздушном зазоре, например между полюсами подковообразного магнита. Воздушный зазор уменьшает индукцию (и намагниченность) М. п.; влияние зазора подобно действию некоторого внешнего размагничивающего поля H_d. Значение поля H_d, уменьшающего остаточную индукцию B_r до значения B_d (см. рис.), определяется конфигурацией М. п. (см. Размагничивающий фактор). Таким образом, при помощи М. п. могут быть созданы магнитные поля, индукция которых В ≤ В_r. Действие М. п. наиболее эффективно в том случае, если состояние магнита соответствует точке кривой размагничивания, где максимально значение (BH) _max, то есть максимальна магнитная энергия единицы объёма материала. К числу материалов, из которых изготовляют М. п., относятся сплавы на основе Fe, Со, Ni, Al (см. Ални сплавы), гексагональные ферриты и др. К новейшим, наиболее эффективным материалам для М. п. относятся ферримагнитные интерметаллические соединения редкоземельных металлов Sm и Nd с Co (типа SmCo₅). Эти соединения обладают рекордно высокой величиной(BH) _max (см. таблицу).

Основные характеристики материалов для постоянных магнитов (данные усреднены)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Материал           | H_c, э      | B_r, гс     | (BH) _max,   | Дата первого     |

|   |       |       | 10⁶ гс·э    | применения       |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Углеродистая сталь    | 50         | 10000    | 0,26  | 1880   |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Кобальтовая сталь     | 240 | 9200      | 0,9    | 1917   |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Сплав Fe – Ni – Al       | 480 | 6100      | 1,05  | 1933   |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Бариевый гексагональный феррит     | 1800      | 2000      | 0,9    | 1952   |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Сплав Pt – Co     | 4300      | 6500      | 9,5    | 1958   |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Соединение SmCo₅     | 9500      | 9000      | 20,0  | 1968   |

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Важным условием для достижения наивысших магнитных характеристик М. п. является его предварительное намагничивание до состояния магнитного насыщения (См. Магнитное насыщение). Другое важное требование — неизменность магнитных свойств со временем, отсутствие магнитного старения. М. п. изготовленные из материалов, склонных к магнитному старению, подвергают специальным обработкам (термической, переменным магнитным полем и другим), стабилизирующим состояние магнитов (см. Старение магнитное).

Лит.: Займовский А. С., Чудновская Л. А., Магнитные материалы, [3 изд.]. М.—Л., 1957; Бозорт Р., Ферромагнетизм, перевод с английского, М., 1956; Смит Я., Вейн Х., Ферриты, перевод с английского, М., 1962: Постоянные магниты. Справочник, перевод с английского, М. — Л., 1963; Рабкин Л. И., Соскин С. А., Эпштейн Б. Ш., Ферриты, Л., 1968; Белов К. П., Редкоземельные магнитные материалы, «Успехи физических наук», 1972, т. 106, в. 2.

К. П. Белов.

Кривые размагничивания (а) и магнитной энергии (б) ферромагнетика. B_r — остаточная магнитная индукция; H_c — коэрцитивная сила; H_d — размагничивающее поле; B_d — индукция в поле H_d.

МАГНИТ ПОСТОЯННЫЙ

изделие определённой формы (в виде подковы, полосы и др.) из предварительно намагниченных ферромагнитных или ферримагнитных материалов, способных сохранять большую магнитную индукцию после устранения намагничивающего поля (т. н. магнитно-твёрдых материалов). М. п. широко применяются как автономные источники пост. магн. поля в электротехнике, радиотехнике, автоматике. Св-ва М. п. определяются характером размагничивающей ветви петли магн. гистерезиса материала, из к-рого М. п. изготовлен. Чем больше коэрцитивная сила Нс и остаточная магн. индукция Br материала (рис.), тем больше он подходит для М. п. Индукция в М. п. может равняться наибольшей остаточной индукции Br лишь в том случае, если он представляет собой замкнутый магнитопровод. Обычно же М. п. служит для создания магн. потока в возд. зазоре, напр. между полюсами подковообразного магнита. Возд. зазор уменьшает индукцию (и намагниченность) М. п.; влияние зазора подобно действию нек-рого внеш. размагничивающего поля Hd. Значение поля Hd, уменьшающего остаточную индукцию Br до значения Bd (рис.), определяется конфигурацией М. п. (см. РАЗМАГНИЧИВАЮЩИЙ ФАКТОР). Т. о., при помощи М. п. могут быть созданы магн. поля, индукция к-рых B?Br.

Кривые размагничивания (а) и магнитной энергии (б) ферромагнетика: Br — остаточная магнитная индукция; Нс — коэрцитивная сила; Hd — размагничивающее поле; Bd — индукция в поле Hd.

Действие М. п. наиболее эффективно в том случае, если его состояние соответствует точке кривой размагничивания, где максимально значение (BH)тах, т. е. максимальна магн. энергия ед. объёма материала.

М. п. изготовляют из сплавов на основе Fe, Co, Ni, Al, гексагональных ферритов и др. К наиболее эффективным материалам для М. п. относятся ферримагнитные интерметаллич. соединения редкоземельных металлов

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ (данные усреднены)

Sm и Nd с Со (типа SmCo5). Эти соединения обладают рекордно высокой величиной (BH)max (табл.).

Важным условием для достижения наивысших магн. характеристик М. п. явл. его предварит. намагничивание до состояния магнитного насыщения. Другое важное условие — неизменность магн. св-в со временем, отсутствие магнитного старения. М. п., изготовленные из материалов, склонных к магн. старению, подвергают спец. обработкам (термической, перем. магн. полем и др.), стабилизирующим состояние магнитов.