Что такое пермаллой?

Что такое пермаллой?

Пермаллой — это тип сплава никеля и железа, особенно с содержанием никеля 35–80%.

Название пермаллой распространено, но официальное название, определенное японским промышленным стандартом JIS C 2531, — это мягкий магнитный материал на основе железа и никеля. Пермаллой имеет низкую коэрцитивную силу и высокую проницаемость, а также обладает характеристиками высокого эффекта магнитного экранирования и высокого эффекта магнитной фокусировки.

Другим свойством является то, что он может проявлять высокую намагниченность при приложении слабого магнитного поля, а также увеличивает импеданс в цепях переменного тока.

Применение пермаллоев

Пермаллои используются для предотвращения утечки магнитного поля от магнитных головок, установленных в магнитных записывающих устройствах, таких как телевизоры, ПК, видеокассеты и жесткие диски. Вышеупомянутые свойства делают пермаллои пригодными в качестве материала для магнитного экранирования.

Кроме того, биомагнитное измерение, диагностический метод следующего поколения, привлекающий внимание в последние годы, требует измерения чрезвычайно слабых магнитных полей и должен быть экранирован от воздействия магнитных полей окружающей среды. Поэтому была установлена ​​магнитно-экранированная комната с магнитным экранированием из пермаллоя для предотвращения влияния магнитных полей окружающей среды.

Принцип пермаллоев

Пермаллои — это тип сплава никеля и железа с содержанием никеля 35-80%, но сырые пермаллои не обладают очень высокой магнитной проницаемостью. Пермаллои подвергаются процессу, называемому «магнитный отжиг» и «обжиг для снятия напряжений».

1. Магнитный отжиг

Магнитный отжиг — это термическая обработка для удаления оксидных пленок и т. д., которая предотвращает перемещение магнитных доменов, где магнитный момент атомов в пермаллоях выровнен. Это удаление примесей позволяет внешним магнитным доменам перемещаться.

Удаление этих примесей способствует перемещению магнитных стенок и вращению магнитных доменов при приложении внешнего магнитного поля, тем самым улучшая магнитомягкие свойства. Магнитная проницаемость пермаллоев после магнитного отжига примерно в 100 раз выше, чем у пермаллоев до магнитного отжига.

2. Выжигание для снятия напряжений

Деформация и обжиг — это процесс, выполняемый при более низких температурах, чем магнитный отжиг, для снятия остаточного напряжения путем рекристаллизации. Цель — облегчить обработку. Также можно достичь еще более высокой магнитной проницаемости, добавив молибден, медь или хром.

Другая информация о пермаллоях

1. Основные типы пермаллоев и магнитные свойства

Существует несколько типов пермаллоев, которые используются для разных целей. Два из наиболее часто используемых — это пермаллой B (PB) и пермаллой C (PC), где PB — это двойной сплав железа и никеля, а PC — это многокомпонентный сплав железа, никеля, молибдена (Mo) и меди (Cu).

В магнитных материалах, чем выше намагниченность насыщения Bs, которая указывает на абсолютное значение магнитной силы, тем более подходит материал для магнитного экранирования в сильных магнитных полях. С другой стороны, чем больше магнитная проницаемость μ (чем больше максимальная проницаемость вблизи намагниченности насыщения Bs), тем более подходит он для магнитного экранирования в слабых магнитных полях, поскольку он может реагировать на изменения в слабых магнитных полях.

В этом случае максимальная проницаемость PB и PC составляет 50 000 и 180 000 соответственно, а намагниченность насыщения Bs составляет 1,55 Тл для PB и 1,72 Тл для PC. Другими словами, PB с большой намагниченностью насыщения подходит для экранирования в сильных магнитных полях, в то время как PC с большой проницаемостью подходит для экранирования в слабых магнитных полях.

2. Практические примеры сердечников из пермаллоя

В дополнение к своей функции магнитного экрана, как описано выше, пермаллои также выполняют функцию сердечника, который обнаруживает слабые магнитные поля, увеличивает магнитный поток для выхода и используется в качестве сердечника для датчиков тока и трансформаторов. Датчик тока — это датчик для измерения электрического тока. Когда ток протекает через проводник, в сердечнике индуцируется магнитный поток, а величина магнитного поля используется для измерения значения тока.

Трансформатор — это устройство для преобразования напряжения и изоляции между цепями; он состоит из входной катушки и выходной катушки, намотанных независимо на одном сердечнике, и когда ток течет во входной катушке, напряжение выводится на выходную катушку по природе электромагнитной индукции. Использование пермаллоев, которые имеют высокую магнитную проницаемость, позволяет уменьшить размеры трансформатора.

3. Обрабатываемость пермаллоев

Пермаллои гибко деформируются и обладают превосходной обрабатываемостью. Как и другие металлы, их можно обрабатывать путем гибки, резки, прессования и штамповки. Однако никелевые сплавы, частью которых являются пермаллои, являются представителями материалов, которые обычно считаются труднообрабатываемыми. По этой причине резка пермаллоев требует высокого уровня технических навыков.

Пермаллои широко используются в магнитных экранах, измерительных приборах, магнитных головках, аудиооборудовании, кабелях связи и т. д., и обрабатываются и используются в различных формах, включая цилиндрические, пластинчатые, кольцевые, проволочные и фольгированные, в зависимости от области применения.