3.1.3 .Các đặc tính của vật liệu dẫn từ
3.3. Một số vật liệu dẫn từ thông dụng
Tất cả các vật liệu dẫn từ tuỳ theo tính chất có thể chia làm 3 nhóm: - Vật liệu sắt từ mềm: Có trị số lực kháng từ thấp, độ thẩm từ cao, suất tổn thất thấp. Các vật liệu nhóm này được dùng trong các mạch xoay chiều và một chiều của các thiết bị điện: thép lá kỹ thuật điện, thép kỹ thuật điện, thép cácbon thấp, Fecmalôi.
- Vật liệu sắt từ cứng: Thường dùng là hợp kim để chế tạo nam châm vĩnh cửu, chúng có cảm ứng từ dư rất cao.
- Vật liệu sắt từ đặc biệt: Các vật liệu kích thích từ cao, độ bão hoà lớn, điện trở suất cao, thường gọi là các chất điện ngôi từ. ứng dụng trong kỹ thuật Radio, thông tin, Rađa, máy tính.
39 3.3.1. Vật liệu sắt từ mềm.
a. Thép lá kỹ thuật điện.
Trong công nghiệp đặc biệt là trong kỹ thuật điện thép lá kỹ thuật điện được ứng dụng rất rộng rãi, chúng có đặc tính từ và đặc tính điện khác nhau. Khi thay đổi hàm lượng Silic trong công nghiệp chế tạo loại thép có hàm lượng Silic cao được dùng khi yêu cầu có tổn thất từ trễ và dòng xoáy nhỏ, đồ thẩm thấu từ lớn, từ trường yếu và trung tính.
Thép có hàm lượng Silic thấp thì độ thẩm thấu từ nhỏ, độ bão hoà từ lớn, thường dùng loại thép này cho thiết bị một chiều hoặc xoay chiều tần số thấp, cảm ứng từ cao.
Thép cán nguội có hàm lượng Silic thường là cao được dùng nhiều vì tổn thất từ nhỏ hơn so với thép cán nóng và độ thẩm thấu từ theo chiều cảm ứng nhỏ. Thép khối có độ thẩm thấu từ nhỏ.
Thép lá kỹ thuật điện đặc biệt là loại được cán nguội dễ biến chất khi bị biến dạng và dễ bị thay đổi từ tính khi bị rèn, dập, cắt, kéo...
b. Fecmalôi
Là hợp kim của Sắt và Niken, tuỳ theo hàm lượng của Ni mà chia Fecmalôi ra làm hai loại sau:
- Fecmalôi nhiều Ni; Ni = (72 80)%
Công dụng: Làm lõi cuộn cảm có kích thước nhỏ, làm MBA âm tần nhỏ và các MBA xung và trong khuếch đại từ.
- Fecmalôi ít Ni; Ni = (40 50)%
Có cảm ứng từ bão hoà lớn gấp đôi so với loại nhiều Ni. Do đó nó được dùng làm lõi MBA lực, làm lõi cuộn cảm và các dụng cụ cần có mật độ từ thông cao. Đưa vào thành phần của Fecmalôi các tạp chất như: Đồng, Mangan, Molipđen
thì tác dụng của Mangan nâng cao điện trở suất của Fecmalôi. Tác dụng của Molipđen làm cho Fecmalôi chịu được biến dạng. Tác dụng của Đồng làm cho độ thẩm từ trong phạm vi từ trường bé.
3.3.2. Vật liệu sắt từ cứng
Loại này có lực khử từ HC lớn, đường cong từ trễ lớn.
Công dụng: Dùng làm các nam châm vĩnh cửu. Đặc trưng của nó là cho năng lượng ra bên ngoài lớn.
Vật liệu dùng làm nam châm vĩnh cửu đơn giản nhất là thép chứa Silic, Vonfram, Crôm, Molipđen ngoài ra còn có các hợp kim (gồm Al, Ni, Fe).
40 3.3.3. Các vật liệu sắt từ có công dụng đặc biệt
* Từ môi
Là vật liệu do ép bột của chất liên kết hữu cơ hay vô cơ với vật liệu sắt từ. Thành phần cơ bản gồm Cacbonic, Fecmalôi và Alusife.
Yêu cầu phải có từ tính tốt, chất liên kết phải có khả năng để tạo nên màn cách điện chắc chắn giữa các hạt và gắn liền các hạt với nhau và có cùng một độ dày.
Từ môi cần có tổn hao điện môi bé, có độ thẩm từ ổn định với thời gian và khi nhiệt độ thay đổi. Vật liệu này dùng làm lõi các cuộn cảm của bộ lọc máy phát điện.
* Ferit
Là loại vật liệu có điện dẫn, điện tử bé, điện trở suất của nó lớn hơn vật liệu sắt từ (từ 1011 1016) lần, do đó năng lượng tổn hao ở cùng tần số cao rất bé. Công dụng: Được dùng nhiều trong kỹ thuật vô tuyến điện tử. Ferit là hệ thống có Oxit sắt và Oxit kim loại, Ferit chia làm 4 loại:
- Ferit mềm - Ferit cao tần
- Ferit có đường từ trễ hẹp - Ferit từ cứng.
+ Ferit mềm: Là hợp kim của Niken và Kẽm có cảm ứng từ B đạt 0,3 Tesla.
Lực khử từ đạt HC = 0,2 ơtstet.
Dùng làm cuộn dây của bộ lọc, dùng làm màn từ, dùng làm loi MBa xung, lõi MBA quét mành trong vô tuyến truyền hình.
+ Ferit cao tần: Là loại Ferit có chứa nhiều oxit Mangan, nó được dùng trong phạm vi tần số cao, khi dùng trong tần số cao nó sẽ xuất hiện nhiều tính chất đặc biệt có thể điều khiển được bằng cách cho trường tác dụng thay đổi.
Công dụng: Dùng để chế tạo phần tử điều khiển và dẫn sóng, chế tạo các đổi nối.
+ Ferit có đường từ trễ hẹp: Có đường cảm ứng từ dự B0 lớn gần bằng trị số cảm ứng từ B. Lực khử từ Hc bé. Từ hoá nó được dùng ở trạng thái từ hoá với cảm ứng từ +B0V - B0.
Công dụng: Dùng làm các phần tử đổi nối với hai trạng thái ổn định và các phần tử nhớ trong máy tính điện tử.
41
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Trọng Thắng, Công nghệ chế tạo và tính toán sửa chữa máy điện 1,2,3 NXB Giáo Dục 2000.
[2] Trần Khánh Hà, Máy điện 1,2 NXB Khoa học và kỹ thuật 2004.
[3] Nguyễn Xuân Phú ( chủ biên), Quấn dây, sử dụng và sủa chữa động cơ xoay chiều và một chiều thông dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật 2000.
[4] Đặng văn Đào, Kỹ Thuật Điện, NXB Giáo Dục 2004.
[5] Trần Thế San, Nguyễn Đức Phấn, Thực hành kỹ thuật cơ điện lạnh, NXB Đà Nẵng 2001.
[6] Nguyễn Xuân Phú, Khí cụ điện- Kết cấu, sue dụng và sửa chữa, NXB Khoa học và Kỹ thuật 2002.