| Permalloy | |
|---|---|
| legeringstype | |
| Præcision blød magnetisk legering | |
| Fysiske egenskaber | |
| Brinell hårdhed | 10 −1 = 120÷210 MPa [1] |
| Curie point | 300÷900K [2] |
| Specifik elektrisk modstand | 2⋅10 −5 Ω cm for 81Н legering [3] |
| Lineær ekspansionskoefficient |
(−40÷+15)⋅10 −6 (λ 100 ) (−15÷+30)⋅10 −6 (λ 111 ) [2] |
| Mætningsinduktion | op til 2 T |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Permalloy er en præcisionslegering med bløde magnetiske egenskaber, bestående af jern og nikkel ( 45-82% Ni) [4] . Det kan desuden være dopet med flere andre kemiske elementer.
Legeringen har høj magnetisk permeabilitet (maksimal relativ magnetisk permeabilitet μ ~ 100.000), lav tvangskraft , næsten nul magnetostriktion og betydelig magnetoresistiv effekt .
På grund af dens lave magnetostriktion bruges legeringen i magnetomekaniske præcisionsanordninger og andre enheder, hvor der kræves dimensionsstabilitet i et skiftende magnetfelt. Den elektriske modstand af permalloy varierer normalt inden for 5 % afhængigt af styrken og retningen af det virkende magnetfelt [3] .
Permalloy er et mekanisk blødt [5] og korrosionsbestandigt materiale [6] .
For et typisk forhold mellem nikkel og jern i legeringen på henholdsvis 81% og 19% , har permalloy en ansigtscentreret kubisk gitter (fcc) kubisk magnetisk anisotropi , hvis koefficienter er tæt på nul. I tynde film overstiger anisotropifeltet , defineret som det felt, der kræves for at rotere magnetiseringen i retning af den tunge akse, ikke 10 Oe [7] . I nogle tilfælde skabes enakset anisotropi ved at legere permaloyen med kobolt (f.eks. Ni 65 Fe 15 Co 20 ). Uniaksial anisotropi i film kan også opnås ved elektroaflejring i et magnetfelt på 0,5 kOe ( 40 kA/m ) [2] . Separat undertrykkelse af magnetisk anisotropi (men ikke magnetostriktion) er mulig i amorfe former af permalloy ved brug af bor (for eksempel Ni 40 Fe 40 B 20 ) [8] .
Et karakteristisk træk ved Ni 81 Fe 19 er også magnetostriktionskoefficienten tæt på nul [7] . Mætningsmagnetiseringen af permalloy er omkring 10 4 Gs ( 1 T ) [2] .
Den elektriske resistivitet af permalloy er 2⋅10 −5 Ω cm, og magnetoresistenskoefficienten varierer fra 2% til 4% ( 2% for felter i størrelsesordenen 3,75 Oe eller 300 A/m). Især ledningsevnen af elektroner med hovedretningen af spins overstiger ledningsevnen for den ikke-fundamentale retning med en faktor på seks [7] [2] .
| 64N (65N) | 81HMA | 68NM, 68NMP |
| 76NHD, 76NHDP | 40NKM, 40NKMP | 79NM, 79NMP |
| 45N | 79N3M | 47NK |
| 80NHS | 50N, 50NP | 50NHS |
Sammensætningen af præcisionsbløde magnetiske legeringer bestemmes af GOST 10994-74 "Precisionslegeringer. Mærker", specifikationer er bestemt af GOST 10160-75 "Præcision magnetisk bløde legeringer. Specifikationer". Ifølge GOST 10994-74 "Precisionslegeringer. Mærker"-mærkning af legeringer (undtagen termobimetaller) består af et tocifret tal, der angiver den gennemsnitlige massefraktion af grundstoffet og elementets bogstavbetegnelse efter tallet. Jern er ikke angivet i mærkningen af legeringen.
Kvaliteter af nogle legeringer med høj magnetisk permeabilitet og lav tvangskraft i svage felter er vist i tabellen [9] .
Hovedlegeringen fra permalloy-gruppen er 79NM [9] :
| Fe | C | Si | Mn | Ni | S | P | Mo | Ti | Al | Cu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 13.73-16.8 | op til 0,03 | 0,3-0,5 | 0,6-1,1 | 78,5-80 | op til 0,02 | op til 0,02 | 3.8-4.1 | op til 0,15 | op til 0,15 | op til 0,2 |
Permalloy bruges til fremstilling af plader til det magnetiske kredsløb af transformere, til elementer af magnetiske optagehoveder. Oprindeligt blev permalloy brugt til at reducere signalforvrængning i telekommunikationskabler som en kompensator for deres distribuerede kapacitans.
Permalloys magnetoresistive egenskaber bruges i magnetfeltsensorer. For eksempel i sensorer lavet i form af mikrokredsløb. Et eksempel på et sådant mikrokredsløb er HMC1002 med to-akset måling [10] .
Valset permalloy bruges til afskærmning fra et magnetfelt - rum til MRI , elektronmikroskoper og nogle andre særligt følsomme enheder. Permalloy bruges til at fremstille beskyttelseshylstre til mikrokredsløb og spoler, der er særligt følsomme over for et magnetfelt.
Den teknologiske ulempe ved at bruge permalloy er ændringen i dens magnetiske egenskaber efter selv mindre deformationer. Derfor er varmebehandling (udglødning) af delen efter dens støbning obligatorisk i alle [11] tilfælde af brug af permalloy [11] .