№ 10 (2016)

XХ Международная конференция по постоянным магнитам

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ИЗ СПЛАВОВ ТИПА SmCo5 И Nd2Fe14B

    

А. С. ЛИЛЕЕВ, д-р физ.-мат. наук

Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", г. Москва, Россия (magnito@mail.ru)

Разработана методика моделирования гистерезисных свойств и процесса перемагничивания одноосных высокоанизотропных ферромагнетиков, учитывающая наличие магнитостатического взаимодействия между микрообъемами материала и основанная на феноменологическом подходе к элементарному акту процесса перемагничивания этих материалов. Машинное моделирование позволило объяснить и проиллюстрировать: явление "термического намагничивания", образование "каналов перемагничивания", взаимосвязь влияния степени кристаллической текстуры и спин-переориентационного перехода, укрупнение доменной структуры в горячедеформированных магнитах из быстрозакаленных порошков, поведение постоянных магнитов в магнитной системе в контакте с магнитомягким материалом.

Ключевые слова: постоянный магнит; коэрцитивная сила; магнитный гистерезис; процесс перемагничивания; феноменологический подход; микрообъем; магнитостатическое взаимодействие.

АНАЛИЗ КРИВЫХ НАМАГНИЧИВАНИЯ И МАГНИТОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ ОДНООСНЫХ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ

    

М. Б. ЛЯХОВА, канд. физ.-мат. наук, О. В. ЖДАНОВА, канд. физ.-мат. наук

Тверской государственный университет, г. Тверь, Россия (Lahova_M_B@mail.ru)

Проведен теоретический анализ процессов намагничивания одноосных ферромагнетиков в рамках теории магнитных фаз Нееля. Определены соотношения между константами магнитокристаллической анизотропии (KK), фактором формы N и намагниченностью насыщения I, при которых на кривых намагничивания наблюдаются скачки намагничивания (FOMP). Для кристаллов с различными типами МКА получены формулы для расчета полей насыщения Hs и полей скачка HFOMP . Показана возможность применения метода Сексмита-Томпсона для расчета первых двух констант МКА одноосных ферромагнетиков с любым типом МКА, получены формулы для расчета K1 и K2 с учетом фактора формы образца. Для одноосных ферромагнетиков с различными типами МКА построены модельные кривые намагничивания вдоль и перпендикулярно кристаллографической оси с. Получено хорошее совпадение аналитических расчетов и модельных кривых.

Ключевые слова: кривая намагничивания; магнитокристаллическая анизотропия; константы магнитокристаллической анизотропии; метод Сексмита-Томпсона.

ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ R2Fe17 С АНИЗОТРОПИЕЙ ТИПА ЛЕГКАЯ ПЛОСКОСТЬ

    

Ю. Г. ПАСТУШЕНКОВ1, д-р физ.-мат. наук, К. П. СКОКОВ1, 2, канд. физ.-мат. наук, М. Б. ЛЯХОВА1, канд. физ.-мат. наук, Е. С. АНТОНОВА1

1 Тверской государственный университет, г. Тверь, Россия (yupast@mail.ru)

2 Технический университет, г. Дармштадт, Германия

Исследована магнитная доменная структура в монокристаллах интерметаллических соединений R2Fe17 (R = Tb, Dy, Но, Er) в широком интервале температур (10 – 300 К) и магнитных полей ( mН = 0 – 0,1 Тл). Показано, что в монокристаллических образцах гексагональных магнетиков с анизотропией типа легкая плоскость формируются доменные структуры, содержащие не только 180-градусные, но и 60- и 120-градусные доменные границы.

Ключевые слова: доменная структура; гексагональные магнетики; магнитокристаллическая анизотропия типа легкая плоскость; доменные границы.

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СПЛАВА Mn54Al43C3 НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОШКА, ПОЛУЧЕННОГО МЕХАНИЧЕСКИМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЕМ

    

К. Д. ВОЛКОВ, Е. Н. ТАРАСОВ, канд. физ.-мат. наук, А. В. ЗИНИН

Институт естественных наук Уральского федерального университета им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Россия (volkovkd@rambler.ru)

Представлены результаты формирования ферромагнитной τ-фазы и антиферромагнитной ε-фазы в сплавах типа Mn54Al43C3, полученных методами индукционного, дугового плавления, а также быстрой закалкой расплава. Проведено исследование магнитных гистерезисных свойств порошков, полученных высокоэнергетическим механическим измельчением синтезированных сплавов. Определены оптимальные температурные условия для трансформации ε-фазы в ферромагнитную τ-фазу как в сплавах, так и в ультрадисперсных порошках. В результате были получены порошки Mn54Al43C3 с максимальной удельной намагниченностью σm = 81 (Гс  Ч см3)/г в магнитном поле напряженностью 12 кЭ и коэрцитивной силой Hc = 3 кЭ.

Ключевые слова: механический размол; порошки Mn54Al43C3; магнитные свойства; изотропные порошки; быстрая закалка; легирование.

МИКРОСТРУКТУРА СЛИТКА ИНТЕРМЕТАЛЛИДА Sm2Fe17 И ЕГО ГОМОГЕНИЗАЦИЯ

    

И. Н. БУРЯКОВ1, канд. техн. наук, А. В. КАМЫНИН1 (ocetpa752@yandex.ru), А. А. ЭВЕРСТОВ1, В. С. КРАПОШИН2, д-р техн. наук (kraposhin@gmail.com), А. Л. ТАЛИС3, канд. физ.-мат. наук

1 ОАО "Спецмагнит", г. Москва, Россия

2 МГТУ им. Н. Э. Баумана, г. Москва, Россия

3 ИНЭОС им. А. Н. Несмеянова, г. Москва, Россия

Исследованы фазовый состав и микроструктура сплавов системы Sm – Fe вблизи стехиометрического состава Sm2Fe17, полученных вакуумной индукционной плавкой элементов, методами растровой электронной микроскопии, локального микроанализа и рентгенографии. Проанализирована возможность когерентного сопряжения фазовых составляющих слитка с помощью представления кристаллических структур всех интерметаллидов системы Sm – Fe в координационных полиэдрах. Показано, что длительный отжиг при высокой температуре (1150 °C, 30 ч) не устраняет ликвационные участки металлического самария в структуре слитка, обусловленные перитектическим типом затвердевания интерметаллида Sm2Fe17.

Ключевые слова: постоянные магниты; интерметаллиды; кристаллическая структура; координационные полиэдры; индукционная плавка; редкоземельные элементы.

ВЛИЯНИЕ ЧАСТИЧНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ НЕОДИМА ПРАЗЕОДИМОМ НА МАГНИТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЕЧЕННЫХ МАГНИТОВ ТИПА NdFeB

    

Н. А. ДОРМИДОНТОВ1, А. Г. ДОРМИДОНТОВ1, канд. физ.-мат. наук, А. С. ЛИЛЕЕВ2, д-р физ.-мат. наук, А. В. КАМЫНИН2, А. А. ЛУКИН1, канд. физ.-мат. наук

1 АО "Спецмагнит", г. Москва, Россия (lukinikul@rambler.ru)

2 НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия

Исследовано влияние замещения неодима празеодимом в спеченных магнитах типа NdFeB на их магнитные и технологические свойства в интервале концентраций [Pr] = 0 – 13 % (масс.). Обсуждены особенности измельчения сплавов, процессов спекания и термических обработок в процессе производства магнитов, содержащих празеодим. На магнитах следующего химического состава (%, масс.): 33 Nd; 10 Pr; 1,5 (Ti + Al + Cu); 1,3 B; Fe — ост. получены следующие гистерезисные характеристики: Br ≥ 1,2 Тл, HcJ ≥ 1200 кА/м, Hcb ≥ 880 кА/м, Hk ≥ 960 кА/м, BHmax ≥ 280 кДж/м3.

Ключевые слова: редкоземельные постоянные магниты; NdFeB; Pr; гистерезисные характеристики; порошковая технология производства; спекание; формирование высококоэрцитивного состояния.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА МАГНИТОТВЕРДОГО СПЛАВА Fe – 28 % Cr – 13,4 % Co – 2 % Mo – 0,5 % Si

    

Т. А. ВОМПЕ, И. М. МИЛЯЕВ, д-р техн. наук, В. С. ЮСУПОВ, д-р техн. наук

ИМЕТ им. А. А. Байкова РАН, г. Москва, Россия (tvompe@gmail.com)

Методом регрессионного анализа получены уравнения зависимости магнитных гистерезисных свойств порошкового магнитотвердого сплава Fe – 28 % Cr – 13,4 % Co – 2 % Mo – 0,5 % Si от режимов термомагнитной обработки (температуры начала обработки и скорости охлаждения сплава в магнитном поле). Установленные режимы обработки позволили получить в сплаве коэрцитивную силу Hc до 40 кА/м, остаточную индукцию Br до 1,2 Тл и максимальное энергетическое произведение (BH )max до 25 кДж/м3. Исследуемый сплав может найти применение при изготовлении роторов синхронных гистерезисных электродвигателей.

Ключевые слова: магнитные свойства; магнитотвердые сплавы; коэрцитивная сила; остаточная индукция; термическая обработка.

СИСТЕМА ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЯ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИСТОВОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ

    

В. В. БОРОВОЙ, Н. И. ГОРБАТЕНКО, д-р техн. наук, В. В. ГРЕЧИХИН, д-р техн. наук

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М. И. Платова, г. Новочеркасск, Россия (valvic60@gmail.com)

Разработана система экспресс-контроля магнитных характеристик листовой электротехнической стали. Благодаря реализации натурно-модельного метода определения характеристик и применения оригинального измерительного преобразователя магнитной индукции не требуется изготовления специальных образцов для испытаний. Система позволяет контролировать участки листа электротехнической стали, заготовок и деталей электротехнических изделий. Приведены результаты определения магнитных характеристик листовой электротехнической стали марок 2212 и 3413.

Ключевые слова: натурно-модельный метод; магнитные характеристики; листовая электротехническая сталь; экспресс-контроль.

МАГНИТНЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНИТОТВЕРДЫХ СПЛАВОВ 30Х21К3М И 30Х20К2М2В

    

С. И. СТЕЛЬМАШОК, И. М. МИЛЯЕВ, д-р техн. наук, В. С. ЮСУПОВ, д-р техн. наук, А. И. МИЛЯЕВ, канд.техн. наук

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, г. Москва, Россия (imet@imet.ac.mail.ru)

Исследованы магнитные и механические свойства двух магнитотвердых сплавов (30Х21К3М и 30Х20К2М2В) системы Fe – Cr – Co в анизотропном и изотропном состояниях, полученных традиционным методом выплавки в индукционных печах и методом порошковой металлургии с последующей обработкой металлов давлением. Проанализированы магнитные свойства сплавов. Получены регрессионные уравнения B, НсВ и (ВН )max для сплавов, адекватно описывающие эти величины в области варьирования используемых факторов, а также построены поверхности отклика и их сечения в фазовом пространстве факторов термической обработки. По результатам анализа соотношения остаточной индукции в анизотропном и изотропном состояниях сделан вывод о необходимости уточнения модели механизма перемагничивания магнитотвердых сплавов данного класса.

Ключевые слова: магнитотвердый сплав; остаточная индукция; коэрцитивная сила; максимальное энергетическое произведение; намагниченность; порошковая металлургия; термомагнитная обработка; уравнение регрессии; поверхность отклика.

ЗЕРКАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ В ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ГЕОМЕТРИЕЙ МЕЖПОЛЮСНОГО ПРОСТРАНСТВА ЭЛЕКТРОМАГНИТА

    

А. Г. ПАСТУШЕНКОВ, канд. физ-мат. наук, А. Ю. КАРПЕНКОВ, канд. физ-мат. наук, Г. Л. ЛЬВОВА

Тверской государственный университет, г. Тверь, Россия (Aleksander.Pastushenkov@tversu.ru)

Проанализирована динамика изменения сигнала измерительной информации, полученной при исследовании гистерезисных характеристик магнитотвердых материалов в магнитных цепях (разомкнутой, неполностью замкнутой и замкнутой) с изменяющейся геометрией межполюсного пространства электромагнита, используемой для получения магнитных характеристик исследуемых магнитных материалов.

Ключевые слова: измерительная информация; магнитная цепь; магнитное изображение; зеркальный эффект; электромагнит; геометрия межполюсного пространства.

МЕТОД ГАРМОНИЧЕСКОГО БАЛАНСА ПРИ НАТУРНО-МОДЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЯХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

    

Н. И. ГОРБАТЕНКО, д-р техн. наук, А. М. ЛАНКИН, М. В. ЛАНКИН, канд. техн. наук

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М. И. Платова, г. Новочеркасск, Россия (lankinjohn@rambler.ru)

Предложены методы определения вебер-амперных характеристик электротехнических устройств, один из которых основан на решении задачи гармонического баланса, а другой — на решении обратной задачи гармонического баланса методом натурно-модельных испытаний. Для построения математической модели устройства использованы методы гармонического баланса и симплекс-оптимизации. Приведены результаты экспериментальных исследований этих методов, показавшие их эффективность. Преимуществом разработанных методов является возможность их применения для неразрушающих испытаний электротехнических устройств в процессе производства и при эксплуатации.

Ключевые слова: вебер-амперная характеристика; электротехнические устройства; магнитные характеристики; метод гармонического баланса; метод натурно-модельных испытаний.

ВЛИЯНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ГАРМОНИК ТОКА НА ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

    

Н. И. ГОРБАТЕНКО, д-р техн. наук, А. М. ЛАНКИН, М. В. ЛАНКИН, канд. техн. наук

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М. И. Платова, г. Новочеркасск, Россия (lankinjohn@rambler.ru)

Исследовано влияние погрешности измерения формы тока на точность определение вебер-амперных характеристик электротехнических устройств. Разработана методика определения вебер-амперных характеристик, позволяющая по амплитуде и частоте входного напряжения и измеренной форме тока получать вебер-амперную характеристику электротехнического устройства переменного тока. Исследовано влияние погрешности измерения формы тока на полученную вебер-амперную характеристику.

Ключевые слова: вебер-амперная характеристика; электротехнические устройства; магнитные характеристики; метод гармонического баланса; метод натурно-модельных испытаний.



 

E-mail:mitom@folium.ru

© 1996 – 2006 Folium Publishing Company