Что такое пермаллой металл

Обновлено: 02.07.2024

[англ. permalloy, от perm (eability) — проницаемость и alloy— сплав], общее название группы сплавов никеля с железом, характеризующихся высокой магнитной проницаемостью μ, малой коэрцитивной силой H_c и малыми потерями на гистерезис. Относятся к магнитно-мягким материалам (См. Магнитно-мягкие материалы). Первые сведения о П. появились в США после 1-й мировой войны 1914—18; в промышленности П. начали применяться в 20-х гг. Различают 2 основные группы П.: низконикелевые (40—50% Ni; типичный представитель — Перменорм) и высоконикелевые (70—83% Ni). В формировании структуры, обусловливающей высокие магнитные свойства П., важную роль играют условия термической обработки, которую проводят в вакууме либо в среде водорода, иногда — при наложении магнитного поля. Для достижения высокой μ и низкой H_c высоконикелевые П. подвергают резкому охлаждению (30—80 °С/сек) с 600 °С, что связано с затормаживанием структурных превращений, приводящих к ухудшению магнитных свойств. Для уменьшения скорости охлаждения и повышения электросопротивления высоконикелевые П. обычно легируют Mo, Cr, Cu, Si и др. элементами. Типичный представитель высоконикелевых П.—молибденовый П.—содержит примерно 79% Ni, 17% Fe, 4% Mo и характеризуется начальной μ_a ≥ 22 000, максимальной μ_max 150000, H_C ≤ 0,012 а/см, намагниченностью насыщения 0,85 mл, точкой Кюри 400 °С. В сплаве супермаллой (английское super — превосходный), содержащем примерно 79% Ni, 16% Fe, 5% Mo, благодаря применению чистейших шихтовых материалов и особой тщательности в проведении термической обработки достигается наивысшая среди известных магнитно-мягких материалов μ: μ_a _≥ 100 OQO, μ_max ≥ 1 000 000. Сплавы типа П. производятся в основном в виде лент толщиной 0,003—0,5 мм; используются в радиотехнике, технике связи и др. областях применения слабых токов. Практическое применение в ряде устройств автоматики и вычислительной техники получили также П. с 65—68% Ni (как правило, легированные 2—3% Mo), характеризующиеся прямоугольной петлей Гистерезиса.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Полезное

Смотреть что такое "Пермаллой" в других словарях:

пермаллой — сущ., кол во синонимов: 3 • перменорм (2) • сплав (252) • супермаллой (2) Словар … Словарь синонимов

пермаллой — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN permalloy … Справочник технического переводчика

пермаллой — от англ.: permeability + alloy англ. permalloy, permeability alloy англ … Словарь сокращений и аббревиатур

ПЕРМАЛЛОЙ — магнитомягкий сплав никеля с железом, иногда с добавкой меди, хрома, молибдена, марганца; обладает высокой магнитной проницаемостью; применяется в радиотехнике, телефонии и др … Большая политехническая энциклопедия

Пермаллой — … Википедия

пермаллой — [англ. permalloy, от perm(eability) проницаемость и alloy сплав], магнитомягкий сплав Ni с Fe с высокой магнитной проницаемостью. Различают низконикелевые (40 50% Ni) и высоконикелевые (70 83% Ni) пермаллои. Разновидность супермаллой (79% Ni,… … Энциклопедический словарь

пермаллой — (англ. permalloy perm(eability) проницаемость + alloy сплав) общее название группы сплавов никеля с железом, иногда с добавкой меди, хрома, молибдена, марганца; п. обладает большой магнитной проницаемостью; примен. в радиотехнике, телефонии и др … Словарь иностранных слов русского языка

пермаллой — permalojus statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. permalloy vok. Permalloy, n rus. пермаллой, m pranc. permalloy, m … Automatikos terminų žodynas

пермаллой — permalojus statusas T sritis chemija apibrėžtis Minkštamagnetis 30–90% Ni lydinys su 20–60% Fe, dažnai legiruotas Mo, Cu, Cr, Mn ir kt. atitikmenys: angl. permalloy rus. пермаллой … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

пермаллой — permalojus statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. permalloy vok. Permalloy, n rus. пермаллой, m pranc. permalloy, m … Fizikos terminų žodynas

ПЕРМАЛЛОЙ ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИЯ — титриметрический метод количественного анализа, основан на окислении исследуемого вещества перманганатом калия … Большой Энциклопедический словарь

Что такое пермаллой? Описание, свойства, применение и цена пермаллоя

«Википедия» определяет пермаллой, как магнитно-мягкий сплав . Это не значит, что он лишен твердости , подвержен царапинам и деформации, словно чистое золото . Тут акцент стоит делать на понятие «магнитно».

Сплав легко пропускает волны поля Земли. Причем, если намагниченность меняется, линейные размеры, объем деталей из пермаллоя остаются прежними. Явление именуют нулевой магнитострукцией. Где она пригождается, собственно, как и пермаллой, расскажем далее. Но, начнем с определения сплава и его свойств.

Что такое пермаллой?

Сплав пермаллой является слиянием железа и никеля . Последнего элемента может быть от 40-ка до 82-ух процентов. Формула меняется, в зависимости от марки сплава .

Могут присутствовать сторонние компоненты. Речь не о примесях, а о лигатуре , придающей составу дополнительные свойства. Так, от подверженности механическим деформациям спасают добавки молибдена и хрома .

Лента из пармаллоя

Эти два металла, так же, увеличивают стартовую магнитопроницаемость. Кстати, название сплав получил именно от этого слова. Perm переводится с английского, как «проницаемость». Alloy — это сплав.

О прочих добавках к сплаву, том, какие свойства у него без лигатуры и с ней, расскажем в следующей главе. Настало время ознакомиться с физическими и химическими характеристиками материала.

Свойства пермаллоя

С лигатурой пермаллой свойства меняет не только в лучшую, но и худшую сторону. У каждой добавки есть «обратная сторона медали». Так, негатив хрома с молибденом состоит в снижении индукции насыщения. Это прохождение наибольшего магнитного потока через наименьшее сечение материала.

Кроме хрома и молибдена, в пермаллой примешивают медь , кремний , марганец . Два последних элемента нужны для упрощения обработки сплава и увеличения его удельного сопротивления.

Однако, последнее свойство высоко, так же, в низконикелевых пермаллоях. То есть, для некоторых целей добиться желаемого можно поменяв пропорции основных составляющих сплава, не пользуясь лигатурой.

Самая распространенная из них — пермаллой 79HM. У него наибольшая проницаемость в слабых магнитных полях. Цифра в наименовании марки — процентное содержание никеля. То есть, пермаллой 79HM — высоконикелевый.

Наивысшей проницаемостью в магнитных полях, кроме 79-го пермаллоя обладают, так же, марки 80HXC, 83HФ 81НМА. Сплав 50НХС в слабых магнитных полях имеет не только отличную проницаемость, но и повышенное удельное сопротивление. В марках 45Н и 50Н магнитная проницаемость соединяется с индукцией насыщения.

На «закуску» оставим марки 79НМП, 50НП, 65НП и 34НКМП. Их свойства требуют особой расшифровки. У перечисленных сплавов ярко выражена анизотропия магнитных характеристик.

Это зависимость параметров от направления намагниченности. Важно отношение последнего к структурным осям материала. Свойство связано с релятивистской механикой.

Она изучает взаимоотношения атомов вещества. Важно, чтобы их скорость была близка к скорости света. Так вот в последней подборке сплавов релятивистские связи слабы.

Отметим, что свойства пермаллоя зависят не только от его состава, но и способа обработки. Наиболее востребован закаленный сплав. Для этого делают отжиг пермаллоя. Сначала, его нагревают до 950-ти градусов Цельсия, не остужая в течение часа .

После, жар сбавляют, по 100 градусов в час . Потом, пермаллой ждет повторный нагрев, но уже до 600-от по шкале Цельсия. Есть и повторное охлаждение при комнатной температуре.

Прошедший такую обработку сплав превосходит не закаленный по сопротивлению напряжениям. Обычный пермаллой уступает по магнитной проницаемости в 5 раз при напряжении всего в 5 мега паскалей. Без закалки материал чувствителен к внешним напряжениям.

Производство пермаллоя

Сплав железа с никелем податлив и пластичен. Поэтому, типичная форма материала — лента пермаллоя. Ее толщина — всего 0,003 миллиметра. Бывают образцы в 1/2 сантиметра. Пластичность сплаву придает никель. Именно за счет него возможна тонкая прокатка.

Производители относят пермаллой к прецизионным сплавам. Так именуют материалы с редкими сочетаниями свойств, физико-химическими качествами. Железо и никель — типичные составляющие прецизионных сплавов. Но, они делаются, так же, на основе ниобия , кобальта и меди.

Порошок пермаллой, то есть, исходные материалы для него сплавляют, как правило, в условиях вакуума. Иногда, компоненты соединяют в атмосфере нейтральных газов.

Еще один метод производства пермаллоя — металлокерамический. Он подразумевает использование неметаллических веществ. Однако, в их составе металлы присутствуют. Речь о карбидах и соединениях металлов с углеродом .

Применение пермаллоя

Начнем с того, что применения пермаллоя стараются избегать. Причина — сложность работы со сплавами группы. Речь о зависимости свойств материала от условий температурной обработки.

Сердечники трансформаторов делают из пермаллоя

Указывалось, что итоговые параметры сплава исходят не только от уровня температуры, но и скорости охлаждения, либо нагрева. Поэтому, пермаллой используют лишь там, где хлопоты с ними оправдывают себя.

Как правило, это сердечники из пермаллоя. Это детали катушек, увеличивающая их индуктивность. В физике так именуют способность накапливать энергию в условиях магнитного поля.

На сердечники часто идут кольца пермаллоя. Важна марка сплава. Так, пермаллои с наибольшим удельным сопротивлением нужны в импульсных трансформаторах. Они преобразовывают напряжение, или ток.

Говоря иначе, импульсные трансформаторы соотносят источник импульса с нагрузкой. Узел, так же, способен изменять полярность импульсов, складывать сигналы и поджигать импульсные светильники.

Не обойтись без пермаллоев и в высокочастотной, а так же, звуковой аппаратуре. Имеется в виду техника, работающая без перемагничивания. Это 180-градусное изменение векторов намагниченности.

Звуковые головки из пермаллоя

Как правило, пермаллой нужен в звуковых головках и усилителях. Вывод: — железоникелевый сплав необходим, когда стоит задача получить максимальную магнитную индукцию в отсутствие мощного поля.

Цена пермаллоя

Цена сплава зависит, в основном, от его марки, то есть, состава. Форма выпуска на стоимость влияет незначительно. Кроме тонкой ленты изготавливают листы. Их толщина, как правило, 1 миллиметр.

Ряд производителей предлагает порошок пермаллоя, листы и стальные пруты по 4 сантиметра в диаметре. Реже встречаются круговые формы в диаметре около сантиметра.

Какой бы ни была форма выпуска пермаллоя, ценник устанавливается за кило, или тонну. Так, в ленте 1000 граммов стоит 2 500 — 3 000 рублей. Исключением являются образцы исключительно тонкой прокатки.

За них могут просить 4 000-5 500 рублей . Цена указана, так же, за кило. 1000 граммов сплава в прутах обходится покупателям от 500 — от до 2 500 рублей. Производят как длинные, так и укороченные версии. Последние именуют прутками.

За кило порошка пермаллоя просят от 300-от рублей. Материал годится, к примеру, на покрытия. Одно из них кроме никеля с железом содержит фосфор , разработано на одном из питерских ОАО.

Покрытие равномерно ложится на сложнопрофилируемые детали. В их нутро принято закладывать бюджетные сплавы. У покрытий на основе порошков пермаллоя высокая скорость осаждения. Можно напылять толстый слой. В итоге, деталь работает как цельнопермаллоевая, но стоит дешевле, да и изготавливается проще.

Ценник на листы устанавливается, как правило, в тоннах. За 1 000 кило могут просить, как 40 000, так и 600 000 рублей. Стоимость зависит от толщины, длины ширины листов, а так же, марки сплава.

Пермаллой - свойства и применение

Пермаллой пользуется огромным спросом в электротехнической промышленности, за счет высокого удельного сопротивления и магнитной проницаемости. Он незаменим в производстве трансформаторов, катушек индуктивности и прочих изделий. Сплав состоит из никеля и железа с небольшим содержанием других металлов, которые позволяют добиться нужных свойств.

Состав пермаллоя

В зависимости от марки пермаллой имеет в составе различное соотношение никеля и железа. Стандартный состав:

Иногда легируют другими металлами для получения необходимых свойств. Металл был изобретен более века назад и первоначально использовался для экранирования кабеля, протянутого на большие расстояния. В нашу страну он был завезен значительно позже и быстро получил популярность для производства электронного оборудования.

Состав металла строго нормируется и не допускает отклонений. Любые неточности приводят к изменению характеристик, что недопустимо для современного производства. Подробнее о различных видах пермаллоев можно узнать в ГОСТ 10994-74.

В зависимости от состава пермаллои делятся на:

высоконикилиевые, содержащие около 80% никеля. Наиболее распространенным продуктом этой группы является сплав 79НМ.
Низконикелевые, по большей части состоящие из железа. Такой металл имеет меньший показатель магнитной проницаемости, но обладает прекрасным удельным сопротивлением. Чаще всего применяют сплав 50НХС.

Чаще всего в качестве добавок используются следующие вещества: Г – марганец; C – кремний; X – хром; Н – никель; Д – медь; A – азот; Ф – ванадий; В – вольфрам; E – селен; К – кобальт; Л - бериллий; М – молибден; P – бор; T – титан; Ю – алюминий; Ц – цирконий; П – фосфор; Ч – прочие элементы.

Характеристики

Содержание никеля в составе делает его стойким к коррозии и воздействию агрессивных химических веществ. Благодаря этому продукция, изготовленная из железоникелевых сплавов, может применяться в любых условиях.

Кроме того, материал прекрасно поддается обработке всеми известными способами без применения сложного и дорогостоящего оборудования. Простую обработку можно выполнить даже ручным инструментом. Благодаря чему, пермаллой может использоваться в качестве сырья для производства любых деталей.

Сплав обладает высокой прочностью и пластичностью. Однако основными качествами данного металла являются высокие показатели удельного сопротивления и магнитной проницаемости.

Для получения различных свойств в сплав добавляют молибден, медь, кремний и прочие металлы. Так, например, для придания термостабильности осуществляют легирование медью.

Маркируются циферно-буквенным обозначением, где первое число означает процентное содержание никеля, затем идет буква «Н» и обозначения дополнительных компонентов содержащихся в пермаллое. К примеру, обозначение 79HM, расшифровывается как пермаллой с 79 % содержанием никеля, легированный молибденом.

Эксплуатационные характеристики пермаллоя зависят не только от его состава, но и от метода обработки. Чаще всего применяют закаленный состав, превосходящий обычный по магнитной проницаемости и электросопротивлению. Стоит отметить, что свойства зависят также от скорости нагрева и охлаждения во время термообработки.

Производство пермаллоя

Процесс производства пермаллоя технически сложен, Чаще всего он поставляется в виде ленты малой толщины. Также выпускаются пруты, листы и порошок из пермаллоя. Сам процесс является сложной процедурой, требующей сложного промышленного оборудования и высокой точности изготовления.

Во время производства пермаллой обязательно проходит термическую обработку, в противном случае магнитная проницаемость будет крайне низкой. Во время термического процесса металл нагревается до температуры 1300 ºC, после чего идет постепенное остывание на 400 ºC.

Прокатка выполняется на мощных прокатных станах, где сырье принимает форму готовой продукции. После этого полученная продукция обжигается и проходит испытания и контроль качества. Данный металл используется в современном высокоточном оборудовании, поэтому брак и различные отклонения от государственных стандартов не допустимы.

Применение

Пермаллой является сложным в производстве дорогостоящим металлом. Поэтому его стараются использовать там, где без него нельзя обойтись. Однако не смотря на это, он широко распространен в электротехнике и прочих отраслях промышленности.

Изначально применялся для уменьшения искажений в телекоммуникационных проводах. В настоящее время невозможно себе представить изготовление сердечников трансформаторов и катушек индуктивности без применения пермаллоя. Здесь необходим материал, который способен накапливать энергию в магнитном поле, сложно найти другой металл, который позволит сделать это также эффективно.

Пермаллой способен получать максимальную индукцию даже при слабом магнитном поле. Это позволяет изготавливать из него компоненты датчиков для определения магнитного поля и различных измерительных приборов.

В современных импульсных трансформаторах применяют пермаллой с максимальным удельным сопротивлением. Благодаря этому такие устройства при небольшом размере способны преобразовывать различные характеристики напряжения.

Также пермаллой широко востребован для изготовления звуковой и высокочастотной аппаратуры. В любом усилителе, головках динамиков и звукозаписывающем оборудовании вы найдете данный сплав. Он также является материалом для производства защитных корпусов элементов, чувствительных к магнитному воздействию.

В медицине пермаллой применяют для экранирования комнат для МРТ и прочих магнитных процедур. Также незаменим для мощных электрических микроскопов.

Порошок пермаллоев применяют для покрытия различных поверхностей, чтобы придать им необходимые свойства. Часто его используют для напыления толстого слоя на металлическую основу, что позволяет получить деталь по свойствам схожую с изготовленной из пермаллоев, но стоящую дешевле.

Цена проката

В свое время пермаллой был достаточно дефицитным сырьем, и купить его было достаточно сложно. С ростом востребованности продукта ситуация в корне изменилась и пермаллой можно купить по относительно низким ценам.

Цена зависит от состава и способа обработки. При этом форма поставки практически не влияет на ценник изделия. В любом виде стоимость пермаллоев устанавливается в зависимости от веса. Однако изделия тонкой прокатки стоят дороже, из-за многократного использования прокатного стана.

Самым дешевым изделием из пермаллоев является порошок, который наиболее прост в изготовлении.

Пермаллой сложен в производстве и требуется немало хлопот, чтобы получить необходимый по свойствам сплав. Однако не смотря на это, он широко используется в современной жизни и сложно найти современную электронную аппаратуру без данного металла.

Применение сплава востребовано благодаря уникальным свойствам изделий сырьем для которых служат пермаллои. Практически не существует металлов с подобными характеристиками удельного сопротивления и магнитных свойств.

Пермаллой

Пермалло́й — прецизионный сплав с магнитно-мягкими свойствами, состоящий из железа и никеля (45–82 % Ni). [4] Может быть дополнительно легирован несколькими другими компонентами. Сплав обладает высокой магнитной проницаемостью (максимальная относительная магнитная проницаемость μ~100 000), малой коэрцитивной силой, почти нулевой магнитострикцией и значительным магниторезистивным эффектом. Благодаря низкой магнитострикции сплав применяется в прецизионных магнито-механических устройствах и других устройствах, где требуется стабильность размеров в меняющемся магнитном поле. Электрическое сопротивление пермаллоя меняется обычно в пределе 5 % в зависимости от силы и направления действующего магнитного поля. [3]

Содержание

Механические свойства

>" />

Пермаллой является механически мягким [5] и устойчивым к коррозии материалом. [6]

Электрические и магнитные свойства

Для типичного соотношения никеля и железа в сплаве 81 % и 19 % соответственно, пермаллой обладает кубической решёткой и кубической магнитной анизотропией, коэффициенты которой близки к нулю. В тонких плёнках поле анизотропии, определяемое как поле, необходимое для поворота намагниченности в направлении тяжелой оси не превышает 10 Э. [7] В некоторых случаях одноосную анизотропию создают легированием пермалоя кобальтом (например, Ni₆₅Fe₁₅Co₂₀). Одноосную анизотропию в плёнках можно также получить электроосаждением в магнитном поле 0,5 кЭ (40 кА/м). [2] Отдельное подавление магнитной анизотропии (но не магнитострикции) возможно в аморфных формах пермаллоев с использованием бора (например, Ni₄₀Fe₄₀B₂₀). [8]

Отличительной особенностью Ni₈₁Fe₁₉ является так же близкий к нулю коэффициент магнитострикции. [7] Намагниченность насыщения пермаллоя составляет величину порядка 10 4 Гс (1 Тл). [2]

Удельное электрическое сопротивление пермаллоя составляет 2·10 -5 Ом·см, а магнеторезистивный коэффициент лежит в пределах от 2 до 4 % (2% для полей порядка 3,75 Э или 300 А/м). В частности, проводимость электронов с основным направлением спинов превышает проводимость для неосновного направления в шесть раз. [7] [2]

Марки

Состав прецизионных магнитно-мягких сплавов определяется ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки.», технические условия определяются ГОСТ 10160-75. Согласно ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки.» маркировка сплавов (кроме термобиметаллов) состоит из двузначного числа, обозначающего среднюю массовую долю элемента и буквенного обозначения элемента после цифры. Железо в маркировке сплава не указывается.

Сплавы, обладающие высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой в слабых полях: [9]

64Н (65Н)	81НМА	68НМ, 68НМП
76НХД, 76НХДП	40НКМ, 40НКМП	79НМ, 79НМП
45Н	79Н3М	47НК
80НХС	50Н, 50НП	50НХС

Маркировка	Элемент
Г	марганец	Mn
С	кремний	Si
Х	хром	Cr
Н	никель	Ni
Д	медь	Cu
А	азот	N
Ф	ванадий	V
Б	ниобий	Nb
В	вольфрам	W
Е	селен	Se
К	кобальт	Co
Л	бериллий	Be
М	молибден	Mo
Р	бор	B
Т	титан	Ti
Ю	алюминий	Al
Ц	цирконий	Zr
П	фосфор	P
Ч	редкоземельные металлы

Основной сплав из группы пермаллоев — 79НМ: [9]

Fe	C	Si	Mn	Ni	S	P	Mo	Ti	Al	Cu
13,73 - 16,8	до 0,03	0,3 - 0,5	0,6 - 1,1	78,5 - 80	до 0,02	до 0,02	3,8 - 4,1	до 0,15	до 0,15	до 0,2

Пермаллой используется для изготовления трансформаторных пластинок, для элементов магнитных записывающих головок. Первоначально, пермаллой использовался для уменьшения искажения сигнала в телекоммуникационных кабелях как компенсатор их распределённой ёмкости.

Магниторезистивные свойства пермаллоя используют в датчиках магнитного поля, в частности в микросхемах, как например в двухосном магнитометре HMC1002 [10] .

Прокат пермаллоя применяется для экранирования от магнитного поля — помещений для МРТ, электронных микроскопов и некоторых других особо чувствительных приборов.

Из пермаллоя изготавливают защитные кожухи для микросхем, и катушек — особо чувствительных к магнитному полю.

Примечания

Литература

John C. Mallinson Magneto-resistive heads: fundamentals and applications. — Academic Press, 1996. — Vol. 1. — 133 p. — (Electromagnetism Series). — ISBN 9780124666306
Michael Ziese, Martin J. Thornton Spin electronics. — Springer, 2001. — Vol. 569. — 493 p. — (Lecture notes in physics). — ISBN 9783540418047
Tetsuya Ōsaka, Madhav Datta, Yosi Shacham-Diamand Electrochemical Nanotechnologies. — Springer, 2009. — P. 479. — ISBN 9781441914231
H. P. J. Wijn Magnetic properties of metals: d-elements, alloys, and compounds. — Springer, 1991. — 190 p. — (Data in science and technology). — ISBN 9783540534853

Ссылки

См. также

Магнитно-мягкие сплавы
Прецизионные сплавы
Сплавы никеля

Wikimedia Foundation . 2010 .

[англ. permalloy, от perm(eability) — проницаемость и alloy — сплав], магнитомягкий сплав Ni с Fe с высокой магнитной проницаемостью. Различают низконикелевые (40—50% Ni) и высоконикелевые (70—83% Ni) пермаллои. Разновидность — супермаллой (79% Ni, 16% Fe, 5% Mo). Применяется в радиотехнике, технике связи и других областях, где используются слабые токи.

ПЕРМАЛЛО́Й [англ. permalloy, от perm(eability) — проницаемость и alloy — сплав], магнитомягкий сплав Ni с Fe с высокой магнитной проницаемостью, малой коэрцитивной силой Hc и малыми потерями на гистерезис. Относится к магнитомягким материалам (см. МАГНИТОМЯГКИЕ МАТЕРИАЛЫ) .
Магнитные свойства и удельное сопротивление сплава сильно зависит от его состава. Легкое намагничивание этого сплава в слабых полях обусловлено практическим отсутствием у него магнитной анизотропии (см. АНИЗОТРОПИЯ) и явления магнитострикции (см. МАГНИТОСТРИКЦИЯ) . Вследствие слабой анизотропии облегчается поворот магнитных моментов из направления легкого намагничивания в направление поля, а благодаря отсутствию магнитострикции при намагничивании не возникает механических напряжений, затрудняющих смещение доменных границ под действием слабого поля.
Магнитные свойства пермаллоев очень чувствительны к внешним механическим напряжениям, зависят от химического состава, наличия примесей в сплаве, от режимов термической обработки (см. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА) материала, которую проводят в вакууме либо в среде водорода, иногда — при наложении магнитного поля. Различают две основные группы пермаллоев: низконикелевые (40—50% Ni; типичный представитель — перменорм) и высоконикелевые (70—83% Ni). Термическая обработка высоконикелевых пермаллоев сложнее, чем низконикелевых.
Индукция насыщения высоконикелевых пермаллоев почти в два раза ниже, чем у электротехнической стали (см. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ СТАЛЬ) , и в полтора раза ниже, чем у низконикелевых пермаллоев. Магнитные проницаемости высоконикелевых пермаллоев в несколько раз выше, чем у низконикелевых и намного превосходит проницаемости электротехнических сталей. Удельное сопротивление высоконикелевых пермаллоев почти в три раза меньше, чем у низконикелевых, поэтому при повышенных частотах предпочтительнее использовать низконикелевые пермаллои. Для достижения высокой m и низкой H_c высоконикелевые пермаллои подвергают резкому охлаждению. Магнитная проницаемость пермаллоев сильно снижается с увеличением частоты, причем тем резче, чем больше ее первоначальное значение. Это объясняется возникновением в материале заметных вихревых токов из-за небольшого удельного сопротивления.
Для придания сплавам необходимых свойств в состав пермаллоев вводят рад добавок. Молибден и хром повышает удельное сопротивление и начальную магнитную проницаемость пермаллоев и уменьшают чувствительность к механическим деформациям. Однако одновременно с этим снижается индукция насыщения. Медь увеличивает постоянство m в узких интервалах напряженности магнитного поля, повышает термостабильность и удельное сопротивление, а также делает сплав легко поддающимся механической обработке. Кремний и марганец увеличивают удельное сопротивление пермаллоев. Высоконикелевые пермаллои для уменьшения скорости охлаждения и повышения электросопротивления обычно легируют Mo, Cr, Cu, Si и др. элементами. Типичный представитель высоконикелевых пермаллоев — молибденовый пермаллой — содержит примерно 79% Ni, 17% Fe, 4% Mo и характеризуется начальной 22000, максимальной m_max 150000, H_C 0,012 А/см, точкой Кюри (см. КЮРИ ТОЧКА) 400 о С.
Сплав супермаллой (англ. super — превосходный), содержащий примерно 79% Ni, 16% Fe, 5% Mo обладает очень высокими магнитными свойствами в слабых полях.
Благодаря применению чистейших шихтовых материалов и особой тщательности в проведении термической обработки в супермаллое достигается наивысшая среди известных магнитно-мягких материалов начальной m: 100000, m_max 1000000.
Сплавы типа пермаллой производятся в основном в виде лент толщиной 0,003—0,5 мм; используются в радиотехнике, технике связи и других областях применения слабых токов. Вследствие различия свойств низконикелевые и высоконикелевые пермаллои имеют несколько различные применения.
Низконикелевые сплавы применяются для изготовления сердечников малогабаритных силовых трансформаторов, дросселей, реле и деталей магнитных цепей, работающих при повышенных индукциях без домагничивания или с небольшим подмагничиванием. Высоконикелевые сплавы используют для изготовления сердечников малогабаритных трансформаторов, реле и магнитных экранов, сердечников импульсных трансформаторов, магнитных усилителей и бесконтактных реле. Практическое применение в ряде устройств автоматики и вычислительной техники получили также пермаллои. с 65—68% Ni (как правило, легированные 2—3% Mo), характеризующиеся прямоугольной петлей гистерезиса.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Читайте также: