Ферриты (оксиферы)

Проницаемость

Магнитной проницаемостью является физическая величина, которая показывает отношение индукции в определенной среде к показателю в вакууме. Если вещество создает свое магнитное поле, его считают намагниченным. Согласно гипотезе Ампера, величина свойств зависит от орбитального движения «свободных» электронов в атоме.

Петля гистерезиса представляет собой кривую зависимости изменения размера намагниченности ферромагнетика, расположенного во внешнем поле от изменения размера индукции. Для полного размагничивания используемого тела нужно поменять направление внешнего магнитного поля.

При определенной величине магнитной индукции, которую называют коэрцитивной силой, намагниченность образца принимает нулевое значение.

Именно форма петли гистерезиса и величина коэрцитивной силы определяют способность вещества сохранять частичное намагничивание, объясняют широкое применение ферромагнетиков. Кратко области применения жестких ферромагнетиков, обладающих широкой петлей гистерезиса, описаны выше. Вольфрамовые, углеродистые, алюминиевые, хромовые стали имеют большую коэрцитивную силу, поэтому на их основе создают постоянные магниты разнообразной формы: полосовые, подковообразные.

Среди мягких материалов, имеющих небольшую коэрцитивную силу, отметим железные руды, а также сплавы железа с никелем.

Процесс перемагничивания ферромагнетиков связан с изменением области самопроизвольного намагничивания. Для этого используется работа, которая совершается внешним полем. Количество теплоты, образующейся в этом случае, пропорционально площади петли гистерезиса.

Разнообразие ферритов

Этот материал также существует в естественном состоянии, например, в виде минерала феррита свинца PbFe ₁₂ O ₁₉ , называемого по своей структуре магнитопломбитом.

Прежде всего, существует большое количество искусственных ферритов. К ним относятся ферриты марганца, ферриты никеля и ферриты кобальта.

Например, Ni _1-x Zn _x Fe ₂ O ₄подготовлены для обеспечения небольшого дефицита железа, резко снижая содержание Fe (II). Этот факт способствует получению удельного сопротивления на несколько порядков выше, чем у ферритов марганца. Благодаря высокому сопротивлению потери на вихревые токи незначительны . Никелевые ферриты характеризуются низкими потерями при высокой частоте.

В общем, для зерен, достаточно малых, чтобы составлять только один магнитный домен, потери, связанные с наличием дефектов внутри зерен, невелики. Затем поляризация устанавливается вращением, избегая рассеивающего механизма, связанного со стенками Блоха. Тем не менее начальная проницаемость значительно снижается.

характеристики

Различают магнитомягкие и магнитотвердые ферриты. Магнитно-мягкие ферриты имеют как можно более низкую коэрцитивную силу поля, а магнитно-жесткие ферриты – как можно более высокую. С помощью кривой гистерезиса можно определить, является ли магнитный материал мягким или твердым магнитом . Для магнитомягких ферритов цель состоит в том, чтобы максимально упростить (пере) намагничивание, что соответствует узкой кривой гистерезиса.

Магнитомягкие ферриты

Типы мягких магнитных ферритовых сердечниках, как в преобразователях DC-DC и импульсных источников питания используются

Магнитомягкие ферриты используются в электротехнике в качестве магнитопроводов в трансформаторах , импульсных источниках питания , дросселях и в катушках . В ненасыщенном случае возможна высокая магнитная проводимость (проницаемость).

Поскольку они практически не электропроводны и, следовательно, почти не имеют потерь на вихревые токи , они также подходят для работы на высоких частотах до нескольких мегагерц . Специальные ферриты, подходящие для микроволновых печей, состоят из шпинели и граната .

Обычные магнитомягкие ферритовые материалы:

• Марганец – феррит цинка (MnZn) в составе Mn _a Zn _(1-a) Fe ₂ O ₄
• Никель- цинковые ферриты (NiZn) в составе Ni _a Zn _(1-a) Fe ₂ O ₄

По сравнению с NiZn, MnZn имеет более высокую проницаемость и более высокую намагниченность насыщения. Электропроводность из NiZn ниже , чем MnZn, поэтому NiZn подходит для более высоких частот.

Твердые магнитные ферриты

Жесткие магнитные ферриты (черные блоки), которые используются в качестве постоянных магнитов.

Твердые магнитные ферриты используются в качестве недорогих постоянных магнитов, например, в громкоговорителях . По сравнению с редкоземельными магнитами они имеют меньшую силу коэрцитивного поля и меньшую остаточную плотность потока и, следовательно, имеют значительно более низкую . Обычные магнитотвердые ферритовые материалы:

• Ферриты стронция в составе SrFe ₁₂ O ₁₉
• Ферриты бария в составе BaFe ₁₂ O ₁₉
• Ферриты кобальта в составе CoFe ₂ O ₄

Ферриты бария сравнительно прочные и нечувствительны к влажности .

Кольцевые сердечники (Ring Cores)

При постоянно увеличивающемся количестве электрического и электронного оборудования становится чрезвычайно важным иметь гарантии, что все оборудование будет работать одновременно, выдерживая нормы по электромагнитной совместимости (ЭМС) и не оказывая взаимного влияния.

Нормативы по ЭМС, которые вошли в силу с начала 1996 года, применяются ко всем электрическим и электронным изделиям в странах общего рынка, как новым, так и уже существующим. Поэтому созданные (существующие) изделия, вероятно, должны быть модернизированы таким образом, чтобы они не являлись чувствительными к электромагнитным помехам и не создавали паразитного излучения.

Ферритовые кольца идеально подходят для этих целей, поскольку они могут подавлять помехи в широком частотном диапазоне. На частотах выше 1 МГц ферритовые кольца, нанизанные на проводящий провод, приводят к увеличению импеданса этого проводника. Активная составляющая импеданса подавляет энергию помех. Пригодность феррита к подавлению помех в заданном частотном спектре зависит от его магнитных свойств, которые изменяются с ростом частоты. Перед выбором материала должна быть известна зависимость модуля импеданса (|Z|) от частоты. Кривая импеданса характеризуется резким возрастанием потерь в материале при резонансе.

В справочных данных приводятся частотные свойства материалов, полученные с помощью анализатора импеданса при индукции не более 1 МТ. Для прямого сравнения типовых характеристик подавления кривые импеданса нормализованы и также приводятся в справочных данных.

Математический анализ диэлектрических характеристик феррита с использованием модифицированной модели Дебая

Для математического анализа установленных в работе закономерностей диэлектрической релаксации в исследуемом феррите необходимо прежде всего проанализировать возможность использования для этой цели известных классических моделей поляризации Дебая и Вагнера-Купса и выбрать наиболее подходящую из них. Таковой признавалась та модель, математические выражения которой позволяли удовлетворительно аппроксимировать полученные в предыдущем разделе экспериментальные зависимости.

Напомним, что в обеих рассматриваемых моделях поляризации постоянная времени т релаксационного процесса не зависит от длительности поляризующего импульса напряжения и, следовательно, от частоты измерительного сигнала. Поэтому величина є1 достигает насыщения при увеличении Т (или уменьшении со) – статической диэлектрической проницаемости цв, и не зависит от / даже если существуют распределения для значений энергии активации релаксационного процесса Е& в выражении для характеристического времени релаксации т. Таким образом, когда т (7) = const (f), для любой частоты измерительного сигнала всегда (теоретически) существует температурный интервал, в котором практически все релаксаторы участвуют в переориентации и величина s достигает одного и того же значения ss.

Полученные в предыдущем разделе экспериментальные зависимости г%Т) и є”(7) математически обрабатывались с использованием выражений, определяющих поляризацию по классической модели релаксационной поляризации Дебая (для двух типов релаксаторов) (1.8, 1.9) и по модели межслоевой поляризации Вагнера-Купса (1.13-1.15), в ходе регрессионного анализа (“подгонки”) с использованием программы Origin 7.0. Суть такого анализа состоит в том, что указанная программа, используя записанные в ней математические выражения с заданными начальными значениями параметров, производит автоматический итерационный расчет (по методу наименьших квадратов) теоретической кривой (Non-linear Curve Fit). При последующих итерациях происходит перерасчет значений параметров выражений таким образом, чтобы обеспечить максимально возможное совпадение расчетной кривой и соответствующих экспериментальных точек. Таким образом, при циклическом перерасчете параметров выражений расчетные кривые стремятся к соответствующим экспериментальным зависимостям. Тогда, для определенного типа принятых для расчета выражений, возможно хорошее совпадение расчетных “подгоночных” кривых и соответствующих температурно-частотных зависимостей комплексной диэлектрической проницаемости. В этом случае, наборы значений параметров выражений, при которых расчетных кривые удовлетворительно описывают как температурные, так и частотные экспериментальные зависимости компонентов комплексной диэлектрической проницаемости, принимаем за искомые диэлектрические параметры феррита. Расчет с использованием выражений Дебая показал, что экспериментальные данные рис. 4.1а невозможно объяснить в рамках этой модели, так как значения эффективного уровня насыщения зависимости s =F(T)- sSf зависят от частоты измерительного поля f (раздел 4.1). В подтверждение этого положения на рис. 4.3 приведены данные рис. 4.1а с аппроксимацией расчетными кривыми, полученными с использованием выражений классической модели Дебая (1.8). Здесь, при “подгонке” температурной зависимости проницаемости на частоте 10 кГц, найден набор значений параметров поляризации, с которыми построены кривые (simulation) на других частотах. Значение энергии активации релаксационного процесса составило порядка а-0,38…0,4 эВ.. Из рисунка видно, что значение s Sf, определенное на частоте тест-сигнала 10 кГц, не подходит для других частот.

Все расчетные кривые, построенные на различных частотах для e =F(T) с одним и тем же набором значений параметров, достигают одного и того же значения уровня насыщения & =F(T), который не совпадает с эффективными уровнями насыщения экспериментальных температурных зависимостей проницаемости.

Для каждой из частот тест-сигнала оказываются также различными и значения предэкспоненциального множителя – входящего в выражение Аррениуса для времени релаксации т (1.8).

Спеченные твердые ферриты

Это синтетические магниты, в которых свинец можно заменить:

• Либо барием , для приложений, требующих высокой остаточной индукции;
• Или стронцием для материалов, находящихся в сильном размагничивающем магнитном поле.

Кристаллы твердых ферритов обладают способностью ориентироваться в магнитном поле. В этом случае магнитные свойства превосходят направление ориентации. Однако кристаллы, соответствующие моно-доменам Вейсса и имеющие определенную степень свободы по отношению друг к другу, являются единственными, кто может ориентироваться. При использовании различных методов шлифования (отсюда и название «спеченные ферриты») степень ориентации кристаллов может составлять более 90%, при этом не вызывая увеличения остаточной намагниченности. В этом случае ферриты называют анизотропными. Однако если во время подготовки к ферриту не приложить внешнее поле, то это будет изотропный феррит.

Твердоспеченные ферриты представляют собой керамику, поэтому они очень стабильны химически и во времени за счет составляющих их элементов.

Изотропные ферриты

Магнитные домены статистически ориентированы. Поэтому предпочтительно использовать изотропные твердые ферриты в приложениях, требующих слабых магнитных полей, таких как: маломощные аттракционы, детали настройки луча в телевизионных трубках; или когда требуется свойство изотропии, например: магнитные цилиндры для копировальных аппаратов.

Анизотропные ферриты

Это наиболее распространенный тип феррита. Есть несколько категорий анизотропных материалов.

В первом перечислены материалы с высокой остаточной намагниченностью, включая ферриты бария и ферриты стронция. Ферриты бария подходят для статических приложений: например, магниты для громкоговорителей. Ферриты стронция больше подходят для динамических применений или когда присутствует внешнее размагничивающее поле, потому что они имеют хорошее сопротивление размагничиванию. Электродвигатель – хороший пример: электродвигатели постоянного тока, устанавливаемые в автомобилях или в бытовой технике.

Вторая категория объединяет материалы с высокой коэрцитивной силой. Они сделаны из феррита стронция, смешанного с оксидом алюминия или хрома в различных количествах. Это дает возможность регулировать коэрцитивное поле. Не следует забывать, что сильное коэрцитивное поле намагниченности может быть получено только за счет остаточной намагниченности. Что касается первой категории, то приложения аналогичны. Однако на этот раз могут вступить в силу сильные размагничивающие поля.Например, электродвигатели используют материалы с высокой коэрцитивной силой, если электродвигатели должны иметь некоторое сопротивление холоду.

Структура феррита

кристаллическая решетка α-железа представляет собой объемно-центрированный куб с циклом решетки 0,28606 Нм. При температуре 768°с α-железо является магнитным (ферромагнетизм).Критическая точка (768°С), соответствующая магнитному преобразованию, то есть переходу из ферромагнитного состояния в парамагнитное, называется точкой Кюри и обозначается символом A2.

Критические точки α-γ превращения при 910°с (Рис.1) представлены соответственно Ac3 (при нагревании) и Ar3 (при охлаждении). Критические точки α-γ превращения железа при 1392 ° С называются Ac4 (при нагревании) и Ar4 (при охлаждении).

кристаллическая решетка γ-железа представляет собой граневой куб с периодом 910 Нм при температуре 0,3645°С. плотность железа выше, чем у железа, 8,0-8,1 г / см3. при преобразовании α-γ происходит сжатие. Эффект объемного сжатия составляет около 1%.

Углерод полиморфен. В нормальных условиях это форма модификации графита, но она также может присутствовать в виде квазистабильной модификации алмаза.

Углерод растворим в железе в жидком и твердом состоянии, он может быть в виде химических соединений-цементита, а также в виде высокоуглеродистых сплавов и графита.

Основные способы получения ферритов[ | код]

Поликристаллические ферриты производят по керамической технологии. Из ферритового порошка, синтезированного из смеси исходных ферритообразующих компонентов и гранулированного со связкой, прессуют изделия нужной формы, которые подвергают затем спеканию при температурах от 900 до 1500 °C на воздухе или в специальной газовой атмосфере. В качестве исходных ферритообразующих компонентов применяются смеси оксидов, гидроксидов, оксалатов и карбонатов (иногда их совместно осаждают из раствора) или совместно упаренные растворы солей (нитраты, сульфаты, двойные сульфаты типа шёнитов. Монокристаллы ферритов выращивают зонной плавкой или методами Вернейля или Чохральского, обычно под давлением кислорода в несколько десятков или сотен атмосфер. Для растворимых ферритов используют гидротермальное выращивание в растворах гидроксида или карбоната натрия, хлорида аммония или смеси хлоридов под давлением от 200 до 1200 атмосфер. Монокристаллы некоторых ферритов (при применении в качестве исходных веществ смеси оксидов) выращивают также из растворов в расплаве (смеси PbO + PbF₂, PbO + B₂O₃, BaO + B₂O₃ или более сложные).

Для выращивания ферритовых плёнок со структурой шпинели обычно применяют метод химических транспортных реакций с хлороводородом или другими галогеноводородами в качестве носителя, а для плёнок феррит-гранатов и гексаферритов используют метод жидкостной эпитаксии из растворов в расплаве, а также метод разложения паров (в качестве газообразных исходных материалов применяются, например, β-дикетонаты металлов).

Ферромагнитный феррит

Ферромагнитные ферриты представляют собой соединения окислов различных материалов с окисью железа и имеют общую формулу МоРе2Оз, где М представляет собой ион двухвалентного металла, как, например, Ni, Zn, Mg и др. Ферриты являются керамическими материалами со структурой типа шпинели и изготовляются описанными в этой главе обычными методами технологии керамического производства.  

Они представляют собой соединения различных ферромагнитных ферритов ( Си, MO, Мп, №) с цинковым немагнитным ферритом.  

Основные данные цилиндрических карбонильных сердечников.

Магнитно-мягкие оксид ые фе р р ом а г и е т и к и ( оксиферы) – твердые растворы одного или нескольких ферромагнитных ферритов, например, ферр ита никеля или марганца с неферромарнитным ферритом цинка. Ферритом называется соединение окисла трехвалентного железа с окислом двухвалентного металла.  

Линия OS – верхняя граница области сосуществования феррита ( в ферромагнитном состоянии) и аустенита; при охлаждении эта линия соответствует температурам у – – превращения с образованием ферромагнитного феррита.  

Линия 05 – верхняя граница области сосуществования феррита ( в ферромагнитном состоянии) и аустенита; при охлаждении эта линия соответствует температурам 7 – – – превращения с образованием ферромагнитного феррита.  

Линия OS – верхняя граница области сосуществования феррита ( в ферромагнитном состоянии) и аустенита; при охлаждении эта линия соответствует температурам у – а – превращен и я с образованием ферромагнитного феррита.  

Кривая намагничивания и петля гистерезиса F4.

При определении магнитной восприимчивости химически чистых веществ легко могут быть обнаружены ничтожные примеси ферромагнитных металлов – таких, как железо, никель, кобальт и др., так как их магнитная восприимчивость на несколько порядков больше и обнаруживает существенную зависимость от величины намагничивающего поля, а также очень малые количества ферромагнитного феррита или карбидов в аустенитной стали.  

Микроструктура электроплавленой шпинели MgAl2O4.

Типичными ферритами являются сложные ферриты, имеющие большое практическое значение. Эти ферриты представляют собой твердые растворы ферромагнитных ферритов никеля, марганца, магния и меди. Ферритовые изделия широко применяют в технике связи, автоматике, телемеханике, для изготовления деталей электроизмерительных приборов, работающих при звуковых и высоких частотах, катушек индуктивности, магнитных усилителей, радиоволновых элементов, экранов и пр. Ферриты обладают в 104 – 1012 раз большим электрическим сопротивлением, чем металлы. Добавляя немагнитный феррит цинка к магнитным ферритам ( например, введение в феррит NiO. Это объясняется снижением точки Кюри1 до температур, превышающих на 50 – 100 рабочую температуру изделий: вблизи же точки Кюри магнитная проницаемость феррита резко возрастает.  

Железо-медные катализаторы уже после осаждения из азотнокислых солей обладают ферромагнитными свойствами, но ход магнитных кривых неравномерный. Соединения с такой точкой Кюри представляют собой, повидимому, ферромагнитный феррит меди.  

Большинство шпинелидов, соответствующих указанным выше химическим формулам и не являющихся ферритами, а также ферриты Cd и Zn, не ферромагнитны. Однако все эти соединения ( ферриты, алюминаты, хромиты, галлаты, титанаты и пр. Ni, Mn, Cu, Mg, Li и др. и могут образовывать с ними твердые растворы замещения с неограниченной или ограниченной растворимостью в зависимости от различия в атомных радиусах ионов. Твердые растворы, как правило, имеют иные электромагнитные свойства, иногда сильно отличающиеся от свойств ферромагнитных ферритов. Это позволяет создавать магнитные материалы с комплексом заданных электромагнитных свойств.  

Линия AW – верхняя граница области сосуществования двух фаз – б-феррита и аустенита. При охлаждении эта линия соответствует температурам начала полиморфного превращения б-феррита в аустенит. Линия N1 – нижняя граница области сосуществования б-феррита и аустенита; при охлаждении соответствует температурам окончания превращения б-феррита в аустенит. Линия OS – верхняя граница области сосуществования феррита ( в ферромагнитном состоянии) и аустенита; при охлаждении эта линия соответствует температурам у-мх-лревращения с образованием ферромагнитного феррита.  

Порошки для магнитодиэлектриков.

Производство металла

Следует начать с того, что пермаллой достаточно сложен в производстве, цена на изделия из данного металла устанавливается, как правило, за килограмм или тонну. Чем тоньше прокатные листы, и чем более сложной обработке подвергся металл, тем выше итоговая стоимость. Ленты из ходовых сплавов 50Н и 79НМ стоят примерно 2500–3000 руб. за кг. Помимо этого пермаллой продают в виде прутов, листов и порошка.

Свойства пермаллоя существенно зависят от качества термической обработки металла и наличия в составе примесей. Первоначально высоконикелевые сплавы получались в два этапа. Сначала шло нагревание сплава до температуры 900º, далее он выдерживался в таком состоянии 1 час, а затем шло постепенное охлаждение на 100º в час. Второй этап производственного процесса начинался с повторного нагревания, в этот раз до температуры 600 ºC. После шла воздушная закалка металла на медной плите. Исследования пермаллоя выявили наличие зависимости между магнитными свойствами и скоростью нагрева и охлаждения сплава. С увеличением темпов остывания металла его характеристики снижаются.

Впоследствии выяснилось, что для классического пермаллоя с содержанием никеля 79% двойная термическая обработка вполне может быть заменена одинарной. При таком методе нагревание происходит в камерах заполненных чистым сухим водородом до температуры 1300° с последующим продолжительным отпуском до 400-500. Термическая обработка сплавов с меньшим содержанием никеля проще, поэтому они стоят дешевле. Стоит отметить, что без термической обработки магнитная проницаемость у пермаллоев хуже, чем у очищенного железа.

После проката металлические пластины и ленты подвергаются ещё одному этапу обработки – отжигу. Готовый продукт не должен иметь тёмных пятен, окислов и разноцветных участков. Механические повреждения должны отсутствовать.

После отжига пермаллоивые пластины отправляются на магнитные испытания, где их свойства проверяются на соответствие действующим стандартам.

Структура и свойства ферритов

В состав Феррита входят анионы кислорода O2−, образующие остов их кристаллической решётки; в промежутках между ионами кислорода располагаются катионы Fe3+, имеющие меньший радиус, чем анионы O2−, и катионы Mek+ металлов, которые могут иметь радиусы различной величины и разные валентности k. Существующее между катионами и анионами кулоновское (электростатическое) взаимодействие приводит к формированию определённой кристаллической решётки и к определённому расположению в ней катионов. В результате упорядоченного расположения катионов Fe3+ и Mek+ Ферриты обладают ферримагнетизмом и для них характерны достаточно высокие значения намагниченности и точек Кюри. Различают Ф.-шпинели, Ф.-гранаты, ортоферриты и гекса ферриты.

Ферриты-шпинели имеют структуру минерала шпинели с общей формулой MeFe₂O₄, где Me — Ni2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Mg2+, Li+, Cu2+. Элементарная ячейка Ф.-шпинели представляет собой куб, образуемый 8 молекулами MeOFe₂O₃ и состоящий из 32 анионов O2−, между которыми имеется 64 тетраэдрических (А) и 32 октаэдрических (В) промежутков, частично заселённых катионами Fe3+ и Me2+. В зависимости от того, какие ионы и в каком порядке занимают промежутки А и В, различают прямые шпинели (немагнитные) и обращенные шпинели (ферримагнитные). В обращенных шпинелях половина ионов Fe3+ находится в тетраэдрических промежутках, а в октаэдрических промежутках — 2-я половина ионов Fe3+ и ионы Me2+. При этом намагниченность октаэдрической подрешётки больше тетраэдрической, что приводит к возникновению ферримагнетизма.

Ферриты-гранаты редкоземельных элементов R3+ (Gd3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Sm3+, Eu3+) и иттрия Y3+ имеют кубическую структуру граната с общей формулой R₃Fe₅O₁₂. Элементарная ячейка Феррит-гранатов содержит 8 молекул R₃Fe₅O₁₂; в неё входит 96 ионов O2−, 24 иона R3+ и 40 ионов Fe3+. В Феррит-гранатах имеется три типа промежутков, в которых размещаются катионы: большая часть ионов Fe3+ занимает тетраэдрические (d), меньшая часть ионов Fe3+ — октаэдрические (я) и ионы R3+ — додекаэдрические места (с). Соотношение величин и направлений намагниченностей катионов, занимающих промежутки d, а, с, показано на рис. 2.

Ортоферритами называют группу Ферритов с орторомбической кристаллической структурой. Их образуют редкоземельные элементы или иттрий по общей формуле RFeO₃. Ортоферриты изоморфны минералу перовскиту. По сравнению с Ферритами-гранатами они имеют небольшую намагниченность, так как обладают неколлинеарным антиферромагнетизмом (слабым ферромагнетизмом) и только при очень низких температурах (порядка нескольких К и ниже) — ферримагнетизмом.

Ферриты гексагональной структуры (гексаферриты) имеют общую формулу MeO 6(Fe₂O₃), где Me — ионы Ba, Sr или Pb. Элементарная ячейка кристаллической решётки гексаферритов состоит из 38 анионов O2−, 24 катионов Fe3+ и 2 катионов Me2+ (Ba2+, Sr2+ или Pb2+). Ячейка построена из двух шпинельных блоков, разделённых между собой ионами Pb2+ (Ba2+ или Sr2+), O2− и Fe3+. Если окиси железа и бария спекать совместно с соответствующими количествами следующих металлов: Mn, Cr, Со, Ni, Zn, то можно получить ряд новых оксидных ферримагнетиков.

Некоторые гексаферриты обладают высокой коэрцитивной силой и применяются для изготовления постоянных магнитов. Большинство Ф. со структурой шпинели, феррит-гранат иттрия и некоторые гексаферриты используются как магнитомягкие материалы. При введении примесей и создании нестехеометричности состава (переменности состава как по катионам, так и по кислороду) электрическое сопротивление Ф. изменяется в широких пределах. Ф. в полупроводниковой технике не применяются из-за низкой подвижности носителей тока. Помимо описанных, известны ферриты и др. составов и структур, например для щелочных металлов Ме+FeO₂, для щелочно-земемельных Ме2+Fe₂O₅ и т. д. Многие ферриты входят в состав шлаков, спец. цементов и т. п.

Магнитодиэлетрики

Материалы данной группы получают смешиванием мелкофракционного ферромагнитного порошка с различными изолирующими материалами (обычно: полиэтилен или ПВХ) с последующей формовкой, прессовкой и запеканием. В результате, микроскопические частицы ферромагнетика разделяются тонким слоем непроводящего ток и немагнитного вещества.

Магнитодиэлектрики (так же, как и ферриты) служат для производства сердечников в разнообразных электромагнитных изделиях: приемниках, передатчиках, усилителях, компьютерах и т.д.

Рисунок 2 — Статическая петля магнитного гистерезиса магнитопровода ГАММАМЕТ 412А

Работы над созданием новых типов магнитно-мягких материалов продолжаются и сейчас. Так, недавно специалистами фирмы ГАММАМЕТ был создан магнитопровод ленточного типа «гаммамет 412А». Его изготавливают из специальной ленты с нанокристаллическим строением, толщина которой составляет 25 мкм. Саму ленту получают скоростным закаливанием одного из сплавов, где главной составляющей служит железо. Затем магнитопроводы подвергают термообработке в условиях продольного магнитного поля. После этого их петля гистерезиса приобретает форму очень близкую к правильной прямоугольной (рис. 2). Соответственно данные магнитопроводы характеризуются минимальными показателями удельных магнитных потерь.

Такие магнитопроводы сохраняют свои качества при температурах среды от -60 до +125°С и способны прослужить 30 лет. ТУ обеспечены коэффициентом соответствия прямоугольной форме B_r/B₁₀ > 0,85.

Гаммамет 412А способен стать хорошей заменой ферритам и другим материалам, имеющим петлю гистерезиса близкую к прямоугольной форме. Среди перспективных сфер использования: различные магнитные устройства и установки, насыщающие дроссели и т.д.