Các thông số của vật liệu từ mềm

Một phần của tài liệu Đồ án kỹ năng tìm kiếm tài liệu : Tìm hiểu các loại vật liệu từ (Trang 25 - 26)

Hình 12: Đường cong từ trễ của vật liệu từ mềm và một số thông số trên đường trễ

* Thông số quan trọng đầu tiên để nói lên tính chất từ mềm của vật liệu từ mềm là lực kháng từ (coercivity, thường ký hiệu là ). Lực kháng từ là từ trường ngoài ngược cần thiết để triệt tiêu từ độ của mẫu. Lực kháng từ của các vật liệu từ mềm phải nhỏ hơn cỡ 100 Oe. Những vật liệu có tính từ mềm tốt, thậm chí có lực kháng từ rất nhỏ (tới cỡ 0,01 Oe).

• Độ từ thẩm ban đầu (intial permeability): Là thông số rất quan trọng nói lên tính từ mềm của vật liệu từ mềm. Độ từ thẩm ban đầu được định nghĩa bởi công thức:

Vật liệu từ mềm có độ từ thẩm ban đầu từ vài trăm, đến vài ngàn, các vật liệu có tính từ mềm tốt có thể đạt tới vài chục ngàn, thậm chí hàng trăm ngàn. Chú ý: Độ từ thẩm (permeability) là đại lượng đặc trưng cho khả năng phản ứng của vật liệu từ dưới tác dụng của từ trường ngoài. Như ta biết quan hệ giữa cảm ứng từ B, từ trường ngoài H và độ từ hóa M theo công thức:

với là hằng số từ, hay độ từ thẩm của chân không. H và M quan hệ theo biểu thức:

và giá trị được gọi là độ từ thẩm (hiệu dụng) của vật liệu)

• Độ từ thẩm cực đại (Maximum permeability): Ta biết rằng vật liệu sắt từ không những có độ từ thẩm lớn mà còn có độ từ thẩm là một hàm của từ trường ngoài. Và độ từ thẩm cực đại cũng là một thông số quan trọng. Có những vật liệu sắt từ mềm có độ từ thẩm cực đại rất cao, tới hàng vài trăm ngàn ví dụ như permalloy, hay hợp kim nano tinh thể Finemet...

• Cảm ứng từ bão hòa, hay từ độ bão hòa : Vật liệu từ mềm thường có từ độ bão hòa rất cao. Loại có từ độ cao nhất là hợp kim có từ độ bão hòa đạt tới 2,34 T.

* Các thông số đáng chú ý khác

• Tổn hao dòng xoáy: Như đã biết, vật liệu từ mềm được sử dụng trong từ trường ngoài, và nếu sử dụng trong trường xoay chiều, sẽ sinh ra các dòng điện Foucault gây mất mát năng lượng và tỏa nhiệt. Công suất tổn hao Foucault được tính theo công thức:

với:

là cảm ứng từ bão hoà của lõi : độ dày của lõi

là một hệ số đặc trưng : Tần số từ trường xoay chiều : Khối lượng riêng vật liệu : điện trở suất

Từ công thức này ta lý giải được việc các lõi biến thế tôn Si (FeSi) được chế tạo thành các lá mỏng nhằm làm giảm độ dày, giảm tổn hao dòng xoáy. Đồng thời, lõi FeSi chỉ có thể sử dụng cho biến thế tần số thấp vì ở tần số cao, tổn hao sẽ rất lớn (do FeSi có điện trở suất thấp), trong khi các vật liệu gốm ferrite có thể sử dụng ở các tần số rất cao do chúng có bản chất gốm, có điện trở suất rất lớn, làm giảm tổn hao dòng xoáy.

• Tổn hao trễ (Hysteresis Loss): Khi vật liệu từ mềm được sử dụng trong trường ngoài, nó sẽ bị từ hóa và tạo ra chu trình trễ, và sẽ có năng lượng bị tổn hao cho việc từ hóa vật liệu

• Đặc trưng tần số: Khi sử dụng ở tần số càng cao, phẩm chất của vật liệu càng bị suy giảm, do đó sự thay đổi của phẩm chất theo tần số là một thông số rất đáng quan tâm.

• Từ giảo: Về mặt bản chất, từ giảo là sự thay đổi hình dạng vật liệu từ dưới tác dụng của từ trường ngoài. Việc khử từ giảo giúp cho việc tạo ra tính từ mềm tốt. Có những vật liệu có từ giảo bằng 0 như vật liệu vô định hình nền Co.

Một phần của tài liệu Đồ án kỹ năng tìm kiếm tài liệu : Tìm hiểu các loại vật liệu từ (Trang 25 - 26)