Сплавы с прямоугольной петлей гистерезиса (микронные толщины)

Сплавы с прямоугольной петлей гистерезиса (микронные толщины).

Общая характеристика. Сплавы обладают высокой прямоугольностью петли гистерезиса с малым временем перемагничивания в импульсных полях в виде ленты толщиной 0,0005—0,01 мм. Такими свойствами обладают типовые сплавы 79НМ и 77НМД и специально разработанные сплавы для тончайших лент 80Н2М и 80НЮ.

В постоянных полях определяют по петле гистерезиса, измеренной в полях Нm = 5—10 Hс (рис. 126), следующие параметры: максимальную индукцию Вm, соответствующую полю Hm; остаточную индукцию Вr; коэрцитивную силу Нс, а также обобщенные характеристики прямоугольности и квадратности петли гистерезиса: коэффициент прямоугольности Кп = Br/Bm; коэффициент «старта» Hст/Hс коэффициент «финиша» Hф/Hс. Поле «старта» и поле «финиша» определяют как поля, соответствующие индукциям Вст = (Вr – ΔВ) и Вф = +Вr, где ΔВ = Вm – Вr.

Характеристики сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса

Свойства сплавов в импульсных полях характеризуют коэффициентом переключения Sw и пороговым полем Нс, которые определяют графически по характеристике 1/τ = f(H). Данную характеристику получают при перемагничивании образца прямоугольными импульсами поля Hи и измерении времени перемагничивания τ образца, которое отсчитывается на уровне 0,1 от амплитуды выходного сигнала.

Коэффициент переключения Sw определяют из уравнения

Sw = τ(HнH0) = ctg ϕ       (1)

как котангенс угла наклона характеристики 1/τ = f(Hи). Пороговое поле Н0 определяется точкой пересечения прямой, аппроксимирующей импульсную характеристику 1/τ, с осью напряженности поля Hи.

По мере уменьшения толщины ленты менее 0,01 мм наблюдаются существенные изменения формы петли гистерезиса, при этом увеличивается коэрцитивная сила, прямоугольность и квадратность петли, уменьшаются начальная и максимальная проницаемость (рис. 127).

Зависимость магнитных свойств сплава 79НМ от толщины ленты

Структура. Магнитная доменная структура лент толщиной 0,0005—0,01 мм является переходной от трехмерной, характерной для массивных материалов, к двумерной, наблюдаемой для тонких пленок. С уменьшением толщины лент и доменная структура, и магнитные свойства приближаются к свойствам пленок.

Назначение — малогабаритные ленточные магнитные сердечники (микронные сердечники) переключающих устройств: логических элементов, регистров сдвига, триггерных схем, т. е. таких устройств, в которых магнитные сердечники подвергаются воздействию полей, в несколько раз превышающих коэрцитивную силу. Основные преимущества микронных сердечников перед ферритовыми — лучшая температурная стабильность, более высокая максимальная частота перемагничивания, более низкие перемагничивающие поля, большее отношение сигнала к помехе. Эти преимущества обеспечивают высокую надежность и быстродействие при работе переключающих устройств.

В последние годы имеются удачные попытки создания запоминающих и логических ленточных плат с использованием методов печатного монтажа. Перспективным является применение лент для так называемых массовых памятей, т. е. памятей огромного объема, и относительно невысокого быстродействия вместо ферромагнитных пленок, полученных методом напыления в вакууме или электрического осаждения. Решающим фактором здесь является хорошая воспроизводимость микронных лент, а также высокая однородность по химическому составу и геометрическим размерам (табл. 43—48).

Химический состав, %, и сортамент

Нормируемые магнитные свойства

Магнитные свойства лент толщиной 0,005—0,0015 мм в постоянных и импульсных полях

Рекомендуемая термическая обработка для получения нормируемых свойств

Изменение магнитных свойств сплавов 79НМ и 77НМД толщиной 0,003 мм в интервале температур от (–60) до (+150)°С

Магнитные свойства особо тонких лент толщиной до 0,0005 мм из сплава 77НМД

При серийном изготовлении микронных сердечников большое значение имеет повторяемость магнитных свойств не только внутри одной партии, но и повторяемость свойств сердечников, изготовленных из разных плавок. Для получения однородных свойств сердечников, изготовленных из металла с различными свойствами, рекомендуется корректировка температуры окончательной термической обработки (табл. 49, рис. 128). 

Влияние температуры отжига на магнитные свойства сплава 79НМ

Зависимость коэффициента прямоугольности и коэрцитивной силы сплава 79НМ (толщина 0,003 мм) от температуры термической обработки

 

Принятые обозначения и пересчетные значения для ряда единиц измерения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Пересчетные значения для ряда единиц измерения