Особенности формирования физических свойств и разработка новых аморфных магнитомягких сплавов на основе кобальта

• Автор: Иванов, Олег Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Калуга
• Количество страниц: 148 с. : ил.

щ Содержание

Введение

Глава 1. Литературный обзор: современное состояние разработки и

исследование свойств аморфных сплавов

1.1. Аморфное состояние металлических материалов

1.2. Факторы образования и методы получения аморфных сплавов

1.3. Особенности свойств аморфных сплавов

1.4. Аморфные сплавы как магнитомягкие материалы. Факторы, определяющие их свойства

^ 1.4.1. Условия получения

1.4.2. Химический состав
1.4.3. Термическая и термомагнитная обработка
1.5. Применение аморфных магнитомягких сплавов
1.5.1. Сплавы для сердечников магнитных головок
1.5.2. Сплавы для магнитных экранов
1.5.3. Применение аморфных сплавов в высокочастотных трансформаторах
Глава 2. Влияние условий получения на свойства лент из аморфных
магнитомягких сплавов на основе кобальта
2.1. Методики проведения исследований и техника получения образцов
2.2. Экспериментальные результаты исследований
2.3. Модель, описывающая основные принципы формирования магнитных свойств аморфных лент при получении
2.4. Анализ соответствия экспериментальных результатов разработанной модели
Выводы к главе
Глава 3. Закономерности изменения свойств сплавов в зависимости от
термической и термомагнитной обработки
• 3.1. Влияние температуры отжига

3.2. Влияние времени отжига
3.3. Влияние скорости охлаждения при термообработке
3.4. Влияние исходного состояния на формирование магнитных свойств
при отжиге
Выводы к главе
Глава 4. Влияние состава (легирующих присадок) на свойства сплавов
4.1. Металлоиды
4.2. Металлические присадки
4.3. Исследование и разработка новых сплавов типа АМАГ
^ Выводы к главе
Г лава 5. Испытание и внедрение разработанных сплавов в производстве
высокочастотных трансформаторов
5.1. Микротрансформаторы
5.2. Сердечники насыщения для магнитных усилителей
5.3. Импульсные трансформаторы и дроссели для систем телекоммуникации (КОИ)
Выводы к главе
Общие выводы по работе
Список литературы
^ Приложения

Введение
В шестидесятые годы прошлого столетия удалось синтезировать металлы и сплавы в условиях сильного переохлаждения и открыть эпоху аморфных металлических материалов. Промышленный выпуск быстроохлаждённых сплавов вскоре был налажен в США, Германии и Японии с фирменными марками Ме1§1аБ, УШтас и АтотеЦ соответственно.
Этот новый класс материалов обладает уникальным комплексом свойств: механических, электрических, магнитных, химических и др., что предопределило их широкое применение в различных областях науки и техники.
Аморфные сплавы (АС) уже сейчас востребованы и имеют большие перспективы в радиотехнике, электронике, электротехнике и других отраслях промышленности, разрабатывающих и выпускающих высокочастотные трансформаторы, электромагнитные экраны различные датчики и т.д. При этом аморфные сплавы и изделия из них могут обладать не только уникальными параметрами, но и достаточно высокой стабильностью физических свойств во времени.
Исходя из вышеизложенного, актуальной задачей является исследование особенностей формирования физических свойств аморфных сплавов различными приёмами экспериментальной физики с целью разработки методов получения сплавов с заданным комплексом свойств.
Особый интерес для исследований представляют аморфные магнитомягкие сплавы на основе кобальта типа АМАГ. Это многокомпонентные сплавы, где в качестве основы обычно используется система Со-Ре-БУВ.
Целью настоящей работы является исследование особенностей формирования и оптимизации физических свойств и разработка новых аморфных магнитомягких сплавов на основе кобальта для сердечников высокочастотных трансформаторов различного назначения.
Для достижения указанной цели предстояло решить следующие задачи.
- Изучить влияние условий получения (длины и толщины ленты, температуры разливки, материала закалочного диска и др. факторов) на магнитные
масса уменьшилась в 10 раз. Создание устройств с рабочими частотами > 1 МГц может привести к дальнейшему уменьшению габаритов и массы еще, примерно, на порядок. Экспериментальные данные [108] доказывают, что потери в сердечниках из феррита в 3-4 раза выше потерь в АС, а при температурах -60 °С и +140 °С этот разрыв увеличивается до 5-6 раз, что говорит о высокой температурной стабильности АС.
Важнейшей областью применения сердечников из АС с линейной петлей гистерезиса являются импульсные трансформаторы ISDN (для цифровых сетей с интегрированными функциями). ISDN представляет собой новую технологию в системах телекоммуникаций, а именно цифровой вариант аналоговых телефонных станций с коммутацией цифровых потоков. ISDN имеет гораздо более широкий спектр возможностей по сравнению с устаревшими аналоговыми телефонными аппаратами, обладая следующими особенностями:
- высокими скоростью и надежностью передачи информации (64 Кбит /с при одном и 128 Кбит /с при двух каналах связи);
- помимо традиционного обмена звуковой информацией возможен обмен цифровыми данными, текстом и видеоизображением;
- адаптируемость ISDN с существующими аналоговыми телефонными сетями, т.е. наряду с ISDN-услугами возможно использование обычных аналоговых телефонов, факсов и модемов.
Для функционирования ISDN требуются импульсные трансформаторы различных типов (S2m> So, Upo, Uro и др.), выполняющие следующие функции:
- изоляция напряжения между ISDN устройством и телефонной линией;
- сохранение формы цифрового импульса между приёмно-передающими устройствами;
- согласование нагрузки телефонной линии и нагрузки ISDN устройства.
На рис. 1.4 приведена структурная схема пользователей ISDN.
АС с округлой петлей гистерезиса после обычного отжига без магнитного поля характеризуются средним или повышенным коэффициентом прямоугольное (Br/Bs=0,5-0,8), средним значением Нс, рнач и цмах, зависящим от величи-