| Permalloy | |
|---|---|
| tip aliaj | |
| Aliaj magnetic moale de precizie | |
| Proprietăți fizice | |
| Duritatea Brinell | 10 −1 = 120÷210 MPa [1] |
| Punctul Curie | 300÷900K [2] |
| Rezistenta electrica specifica | 2⋅10 −5 Ω cm pentru aliaj 81Н [3] |
| Coeficientul de dilatare liniar |
(−40÷+15)⋅10 −6 (λ 100 ) (−15÷+30)⋅10 −6 (λ 111 ) [2] |
| Inducerea saturației | pana la 2 T |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
Permalloy este un aliaj de precizie cu proprietăți magnetice moi , format din fier și nichel ( 45-82% Ni) [4] . Poate fi dopat suplimentar cu câteva alte elemente chimice.
Aliajul are permeabilitate magnetică ridicată (permeabilitate magnetică relativă maximă μ ~ 100.000), forță coercitivă scăzută, magnetostricție aproape zero și efect magnetorezistiv semnificativ .
Datorită magnetostricției sale scăzute, aliajul este utilizat în dispozitive magneto-mecanice de precizie și alte dispozitive în care stabilitatea dimensională este necesară într-un câmp magnetic în schimbare. Rezistența electrică a permalloyului variază de obicei cu 5% în funcție de puterea și direcția câmpului magnetic care acționează [3] .
Permalloy este un material moale mecanic [5] și rezistent la coroziune [6] .
Pentru un raport tipic de nichel și fier în aliaj de 81% și , respectiv, 19% , permalloy are o rețea cubică centrată pe față (fcc) anizotropie magnetică cubică , ai cărei coeficienți sunt aproape de zero. În peliculele subțiri , câmpul de anizotropie , definit ca câmpul necesar pentru rotirea magnetizării în direcția axei grele, nu depășește 10 Oe [7] . În unele cazuri, anizotropia uniaxială este creată prin aliarea permaloiului cu cobalt (de exemplu, Ni 65 Fe 15 Co 20 ). Anizotropia uniaxială în filme se poate obține și prin electrodepunere într-un câmp magnetic de 0,5 kOe ( 40 kA/m ) [2] . Suprimarea separată a anizotropiei magnetice (dar nu magnetostricția) este posibilă în forme amorfe de permalloy folosind bor (de exemplu, Ni 40 Fe 40 B 20 ) [8] .
O caracteristică distinctivă a Ni 81 Fe 19 este, de asemenea, coeficientul de magnetostricție apropiat de zero [7] . Magnetizarea de saturație a permalloy este de aproximativ 10 4 Gs ( 1 T ) [2] .
Rezistivitatea electrică a permalloy este 2⋅10 −5 Ω cm, iar coeficientul de magnetorezistă variază de la 2% la 4% ( 2% pentru câmpuri de ordinul a 3,75 Oe, sau 300 A/m). În special, conductivitatea electronilor cu direcția principală de spin depășește cu un factor de șase conductivitatea pentru direcția nefundamentală [7] [2] .
| 64N (65N) | 81HMA | 68NM, 68NMP |
| 76NHD, 76NHDP | 40NKM, 40NKMP | 79NM, 79NMP |
| 45N | 79N3M | 47NK |
| 80NHS | 50N, 50NP | 50NHS |
Compoziția aliajelor magnetice moi de precizie este determinată de GOST 10994-74 „Aliajele de precizie. Marcaje”, specificațiile sunt determinate de GOST 10160-75 „Aliajele moi de precizie magnetic. Specificații". Conform GOST 10994-74 „Aliajele de precizie. Marcajul „Marcă” al aliajelor (cu excepția termobimetalelor) constă dintr-un număr din două cifre care indică fracția de masă medie a elementului și denumirea literei elementului după număr. Fierul nu este indicat în marcajul aliajului.
Gradele unor aliaje cu permeabilitate magnetică mare și forță coercitivă scăzută în câmpuri slabe sunt prezentate în tabelul [9] .
Aliajul principal din grupa permalloy este 79NM [9] :
| Fe | C | Si | Mn | Ni | S | P | lu | Ti | Al | Cu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 13,73-16,8 | până la 0,03 | 0,3—0,5 | 0,6—1,1 | 78,5-80 | până la 0,02 | până la 0,02 | 3.8—4.1 | până la 0,15 | până la 0,15 | până la 0,2 |
Permalloy este utilizat pentru fabricarea plăcilor pentru circuitul magnetic al transformatoarelor, pentru elementele capetelor de înregistrare magnetice. Inițial, permalloy a fost folosit pentru a reduce distorsiunea semnalului în cablurile de telecomunicații ca compensator pentru capacitatea lor distribuită.
Proprietățile magnetorezistive ale permalloy sunt utilizate în senzorii de câmp magnetic. De exemplu, în senzori realizati sub formă de microcircuite. Un exemplu de astfel de microcircuit este HMC1002 cu măsurare pe două axe [10] .
Permalloy laminat este folosit pentru a proteja de un câmp magnetic - camere pentru RMN , microscoape electronice și alte dispozitive deosebit de sensibile. Permalloy este folosit pentru a face carcase de protecție pentru microcircuite și bobine care sunt deosebit de sensibile la un câmp magnetic.
Dezavantajul tehnologic al folosirii permalloy este modificarea caracteristicilor magnetice ale acestuia după deformații chiar și minore. Prin urmare, în toate [11] cazurile de utilizare a permalloy, tratamentul termic (recoace) al piesei după turnarea acesteia este obligatoriu [11] .