Elektronika va asbobsozlik

13-MA’RUZA.


Mavzu: Yumshoq magnit materiallar va ularning olinshi.


Reja:
1.Metall magnit-yumshoq materiallar.
2.Metall magnit materiallar. Permalloy, Alsifer.


Tayanch iboralar: Karbonil’ temir, permalloy, magnit kuchaytirgichlar, al’siferlar, margensit, metall-keramik materiallar

REA da ishlatiladigan asosiy metall magnit-yumshoq ma­teriallar Karbonil’ temir, permalloy, Al’siferlar va past uglerodli kremniyli po‘latlardir.

Karbonil’ temir diametri 1-8 mkm bo‘lgan sferik zarrachalardan tashkil topgan mayin dispersiyalangan kukundan iborat. Karbonil’ temir pentakarbonil temir Fe(SO)₅ ning termin parchalanishi — uglerod oksidning temir bilan reaksiyaga kiritish yo‘li bilan olinadi. Pentakarbonil temirning butlari termin parchalanganda sof temir zarralari ajralib chiqadi. Karbonil’ temir zarralarining uglerod oksidi bilan aralashishi natijasida hosil bo‘lgan kukunga vodorodli muhitda termin ishlov beriladi. Bunday holatdagi Karbonil’ temirning magnit xarakteristikalari yuqori bo‘ladi:
_b=25003000; _m= 2000021000; N_s=4,56,2 A/m.
Kukunsimon Karbonil’ temir asosli yuqori chastotali magnitodielektrik o‘zaklar tayyorlashda ishlatiladi. Bundan tashqari, Karbonil’ temirdan chinni pishirish usulida monolit (yaxlit) metall tayyorlash mumkin, biroq bu usul iktisodiy jihatdan maqsadga muvofiq emas.
Permalloy — tarkibida 45—80% nikelp bo‘lgan plas­tik temir nikeli qotishmalar bo‘lib, yuqori plastiklikka ega, shu sababli 1 mkm qalinlikkacha yupqa listlar va tasmalar ko‘rinishida oson prokat qilinishi mumkin. Permalloyning u yoki bu xususiyatlarini yaxshilash maqsadida unga mo­libden, xrom, kremniy yoki mis qo‘shib, legirlangan permalloy hosil qilinadi. Tarkibida 45—50% nikelp bo‘lgan permalloy nam nikelli permalloy; 60—80% nikelp bo‘lgan permalloy esa ko‘p nikelli permalloy deyiladi.
Hamma permalloylar o‘zlarining yuqori magnit xarakteristikalari bilan farq qiladi (15 va 16-jadvallar). Bunga faqat ularning tarkibini yaxshilash va ximiyaviy sofligini ta’minlash bilangina emas, balki shuningdek maxsus termin ishlov berish bilan ham erishiladi. Termin ishlov berish shundan iboratki, qotishma soatiga 400—500°S tezlik bilan qizdirilib, so‘ng 1000—1150°S temperaturada 3—6 soat ushlab turiladi va hona temperaturasigacha soatiga 100—200°S tezlik bilan sovitiladi. Ba’zi permalloylarni 600°S gacha qizdirib, mis taxtacha ustiga qo‘yib minutiga 150°S tezlik bilan sovitish kerak bo‘ladi. Permalloylarning xarakteristikalari ular vodorodda yoki vakuumda kuydirib olinadi.
15 va 16-jadvallardan ko‘rinib turibdiki, legirlangan Permalloylarning solishtirma elektr qarshiligi eng katta, ya’ni uyurma toklarga energiya yo‘qotishlar juda kichik va mag­nit xarakteristikalari yaxshi. Shuning uchun ular yuqori chas­totali REA larda ishlatiladi.
Permalloylarning hamma turlari mexanik deformatsiyalarga -kesish, shtamplash va boshqa mexanik ta’sirlarga juda sezgir. Shuning uchun yuqoridagi usullar bilan tayyorlangan buyumlarga qo‘shimcha termin ishlov beriladi — va­kuumda kuydiriladi. Kuydirish jarayoni shundan iboratki, buyum 900—1100°S gacha qizdiriladi va shu temperaturada shu tarkibli permalloy uchun belgilangan vaqt ushlab turiladi hamda belgilangan tezlikda sovitiladi.
Permalloy materiallar 0,002—0,5 mm qalinlikdagi tasmalar, 1—2 mm qalinlikdagi listlar va 5—50 mm va undan ortiq diametrli chiziqlar ko‘rinishida ishlab chiqariladi. Kam nikelli permalloylar drossellar, hajmi (kichik o‘lchamli) transformatorlarning o‘zaklarini tayyorlashda ishlatiladi. Legirlangan kam nikelli va ko‘p nikelli permalloylar 1—5 MGs chastotalarda ishlaydigan apparatlarning detallarini tayyorlashda ishlatiladi.
Magnit kuchaytirgichlarda temperaturaga unchalik bog‘liq bo‘lmagan to‘g‘ri to‘rtburchakli gisterezis sirtmog‘iga ega bo‘lgan permalloylar (50NP, 79NM, 80NM) ishlatiladi. Per­malloylarning magnit xarakteristikalari —60⁰ dan +60⁰ gacha oraliqda barqaror saqlanadi.
Al’siferlar -5,5-13% alyuminii, 9-10% kremnii, qolganlari temirdan iborat parchalanmaydigan (bolg‘alanmaydigan), toblanmaydigan mo‘rt qotishma. Sanoatda ishlab chiqariladigan Al’sifer navlari quyidagi xarakteristikalarga ega:

Al’sifer nisbatan cheklangan sohadagina permalloy o‘rnini egallay oldi. Undan 50 kGs dan yuqori bo‘lmagan diapazonda ishlaydigan quyma o‘zaklar tayyorlanadi, chunki bundan yuqori chastotalarda uyurma toklarga sarflanadigan yo‘qotishlar paydo bo‘ladi. Magnit kallaklar tayyorlash uchun tarkibida 2,5% xrom, 16% aluminiy va qolgani temir bo‘lgan yemirilishga chidamli 16 YuX qotishmasi ishlatiladi. Bu qotishmaning magnit xarakteristikasi: _b=15000; _m=140000, solishtirma elektr qarshiligi esa

1,5mkOm.m.
Kam uglerodli, kremniyli po‘latlar temir va 0,8—4,8% kremniydan iborat qotishma. Kremniyli po‘lat tar­kibida uglerod 0,08% dan ortiq bo‘lmaydi. Kremniyli po‘lat 0,05—1 mm qalinlikdagi listlar va tasmalar ko‘rinishida ishlab chiqariladi, va nisbatan arzon material hisoblanadi. Po‘latga ishlov berilganda undagi kremniy suyuqlangan holatda bo‘lib, u FeO bilan reaksiyaga kirishadi. Bunda po‘latdan sof temir ajralib chiqadi va qumtuproq hosil bo‘ladi.
7-jadval

2 FeO+Si=2 Fe + SiO₂.

Qumtuproq po‘latning solishtirma elektr qarshiligini oshiradi va uyurma toklarga ketadigan isroflarni kamaytiradi. Kremniy temir kristallarining o‘sishiga yordam beradi, shuningdek sementit Fe₃S ning parchalanishiga sabab bo‘lib, po‘latning magnit xarakteristikalarini yaxshilaydi. Po‘latga ko‘p miqdorda kremniy qo‘shilganda uning magnit xarakteristikasini yaxshilaydi, ammo po‘latning mo‘rtligini oshiradi, bu esa undan shtamplash usuli bilan detallar tayyorlash ishlarini murakkablashtirib qo‘yadi. Shu sababli po‘lat tarkibiga 4,8% dan ziyod kremniy kiritilmaydi.
Kremniyli po‘lat listlarni tayyorlash uchun zagotovkalar qizdiriladi yoki sovuq holda prokat qilinadi, shu sababli issiqlayin va sovuqlayin prokat qilingan kremniyli po‘lat­lar bo‘ladi. Ma’lumki, temir kristallari kub strukturaga ega, magnit maydon yunalishi temir kristali kubining qirrasi yo‘nalishi bilan mos tushganda temir jadal magnitlanadi. Shuning uchun kremniyli po‘lat listlar sovuqlayin bir yo‘nalishda bir necha marta prokat qilinadi, shundan so‘ng vodorodli muhitda 900°S da yumshatiladi. Yumshatish jarayonida listlar tarkibidan materialning magnit xossalarini pasayishiga olib keluvchi aralashmalar chiqib ketadi, bundan tashqari, prokat tufayli deformatsiyalangan temir kristallari dastlabki shakliga qaytadi.
Sovuqlayin prokat qilingan, kristall qirralari prokat yo‘nalishida joylashgan kremniyli po‘lat tekstura qilingan po‘lat deyiladi. Sovuqlayin prokat qilingan teksturali po‘latlarning issiqlayin prokat qilingan po‘latlardan afzalligi 17-jadvalda va 45-rasmda ko‘rsatilgan. 23-rasm
Sovuqlayin prokat qilingan po‘latlar faqat magnit oqimi prokat yo‘nalishi bilan mos kelgandagina yaxshi magnit xarakteristikaga ega bo‘ladi. Bu yo‘nalishlar mos kelmaganda ularning magnit xarakteristikalari issiqlayin prokat qilin­gan po‘latlarnikidan past bo‘la­di. Shuning uchun sovuqlayin pro­kat qilingan teksturali po‘latlardan tasmasimon o‘zaklar tayyorlashda foydalanish juda samarali hisoblanadi. Kremniyli po‘latlarning magnit xarakteristikalarini (15-jadval)
permalloyniki bilan (13-jadval) ga taqqoslab ko‘rilsa, per­malloy katta afzallikka ega ekanligini sezish mumkin. Shu sababdan kremniyli po‘lat radioapparaturalarning magnit singdiruvchanlik juda katta bo‘lmagan va muayyan miqdorda energiya isroflariga yo‘l qo‘yish mumkin bo‘lgan uncha muhimmas qismlarida ishlatiladi.
Adabiyotlar:

1)K.P.Bogorodiskiy, V.V.Pasinkov, “Elektrotexnicheskiy materiali”1985g

2)I.Xolikulov,M.M.Nishonova”Elektron texnika materiallari“ Toshkent shark 2006y
3)N.V.Nikulin, V.A.Nazarov ”Radiomateriallar va komponentlar “ Toshkent