Elektronika va asbobsozlik

Magnit-qattik; materiallar katta koersitiv kuchga (N_s4000 A/m) va katta qoldiq induksiyaga (V_g  0,1 Tl) ega. Ularning gisterezis sirtmog‘i kengroq (44-rasm v), ya’ni ularni magnitlash qiyin. Magnitlangandan so‘ng ular o‘zida magnit energiyani uzoq saqlashi mumkin, ya’ni magnit maydon manbai bo‘lib xizmat qila oladi, shuning uchun ulardan asosan turli doimiy magnitlar tayyorlashda foydalaniladi.
Magnit materiallar tarkibiy tuzilishi bo‘yicha metall, nometall va magnitodielektrik materiallarga bo‘linadi.
Metall magnit materiallarga sof metallar (temir, ko­balpt, nikelp) va Ba’zi metallarning magnit qotishmalari kiradi: nometall magnit materiallarga temir oksidi va boshqa metallarning kukunsimon aralashmasidan olinadigan ferritlar kiradi. Presslangan ferrit buyumlar (masalan, o‘zaklar)ga termik ishlov (1300—1500°S da) beriladi. Natijada ular qattiq monolit magnit buyumga aylanadi. Ferritlar metall magnit materiallar kabi, magnit-yumshoq va magnit-qattiq turda bo‘lishi mumkin. Magnitodielektriklar 60—80% kukunsimon magnit material va 40—20% dielektrikdan iborat bo‘lgan kompozitsion materiallardir.
Ferritlar bilan magnitodielektriklar metall magni materiallardan solishtirma elektr qarshiligining kattaligi (=10²10⁸ Omm) bilan farq qiladi. Bu esa ularda uyurma toklarga sarf bo‘ladigan energiya yo‘qolishlarni keskin kamaytiradi. Bu ulardan yuqori chastotalar texnikasida foydalanish imkonini beradi. Bundan tashqari, ko‘pgina ferritlarning magnit xarakteristikalari keng chastotalar diapazonida, xatto O‘YuCh da ham barqarorligini yo‘qotmaydi.
2. Metall magnit-qattiq materiallar
Magnit-qattiq materiallar radioapparaturalarda ishlatiladigan doimiy magnitlar tayyorlashda qo‘llaniladi. Doimiy magnitlarga nisbatan qo‘yiladigan talab shundan iboratki, ular qutblari orasida doimiy kuchlanganlikli va induksiyali doimiy magnit maydon hosil qilishi kerak. Buning uchun doimiy magnit katta magnit energiyaga, ya’ni magnit-qat­tiq materiallar katta koersitiv kuchga va qoldik magnit induksiyaga ega bo‘lishi lozim. 8-jadval
H ar qanday doimiy magnitda vaqt o‘tishi bilan magnit oqimi, ya’ni solishtirma magnit energiyasi kamayadi. Bu jarayon magnitning eskirishi deb ataladi va u qaytar yoki qaytmas jarayon bo‘lishi mumkin. Eskirishning bir turi magnitning titrash, zarblar, temperaturaning keskin o‘zgarishi natijasida yuzaga keladi. Ikkinchi turi magnit-kattik material strukturasining o‘zgarishi bilan bog‘liq bo‘lib, u qaytmas jarayon hisoblanadi. Shunday qilib, magnit-qattiq materiallarga nisbatan qo‘yiladigan ikkinchi talab ularning eskirishga chidamliligidir.
Metall magnit-qattiq materiallarni uch asosiy guruhga ajratish mumkin: martensit ko‘p uglerodli legirlangan po‘latlar; temir — aluminiy — nikelp asosidagi qotishmalar; metall-keramik magnit-qattiq materiallar.
Ko‘p uglerodli po‘latlarda martensit struktura toblash yo‘li bilan hosil qilinadi, ya’ni temirdagi uglerod eritmaga aylanadigan temperaturagacha qizdiriladi (austenit), keyin suvda yoki moyda keskin sovitiladi.
Martensit strukturali temir kristallari keskin buziladi bo‘yiga cho‘ziladi, kar­bid (Fe₃S) ning eng mayda zarralari po‘latning mikrostrukturasi ichiga tarqalib, uning kristallari ichida ichki kuchlanishni oshiradi. Bu hol martensit po‘latdan tayyorlangan doimiy magnitlarga qattiqlik beradi. Toblangan legirlangan po‘latdan tayyorlangan doimiy magnitlarning koersitiv kuchi va qoldiq magnit induksiyasi boshqalarinikiga nisbatan katta.
Martensit po‘latlar sifatida xromli, volpframli va kobalptli po‘latlardan foydalaniladi. Xromli po‘latlar uchun legirlovchi komponent xrom (1,3—3,6%), volpframli po‘lat­larda — volpfram (5,5—6,5%) va xrom (0,3—0,5%), kobalptli po‘latlarda — kobalpt (5—17%), molibden (1,2—1,7%) va xrom (6—10%) hisobdanadi. Bu po‘latlar tarkibida 0,9—1,1% uglerod, qolganlari temir bo‘ladi.
Doimiy magnitlar po‘lat chiviklardan va martensit po‘lat tasmalardan qizdirib bolg‘alash yoki shtamplash yo‘li bilan tayyorlanadi. Doimiy magnitlarga mexanik ishlov berilgandan so‘ng martensitda toblanadi, so‘ngra magnitlanadi. Hamma magnitlarning magnit xarakteristikalari barqaror bo‘lishi uchun ularni sun’iy ravishda eskirtiriladi, ya’ni ular qaynab turgan suvda uzoq vaqt saqlanadi.
Po‘lat magnitlarning asosiy magnit xarakteristikalari quyidagilar: xromli po‘lat uchun V_g = 0,90 Tl; N_s = 4600 A/M; W_m = 2,4 kJ/m³; volpframli po‘lat uchun V_g = 1 Tl; Ya_s = 5000 A/M; W_m=5,5 kJM³; kobalptli po‘lat uchun V_g = 0,951,1 Tl; N_s=800013600 A/M; W_m=11,0 kJ/m³.
Eng yaxshi material kobalptli po‘latdir, biroq u xromli va volpframli po‘latga nisbatan ancha qimmat turadi. Hamma po‘latlarni topish mumkin va ularga ishlov berish ham oson, biroq magnit xarakteristikalari nisbatan pastligi tufayli ularni ishlatish sohalari cheklangan.
Temir—aluminiy—nikelp asosidagi kobalpt, mis, titan va niobiy bilan legirlangan magnit-qattiq qotishmalarning (masalan, YuND12, YuNDK15, YuNDK18, YuN13DK14 va boshkalar) magnit xarakteristikalari ancha yuqori. Qotishmalarning markalanishidagi xarflar quyidagilarni bildiradi—aluminiy, N—nikelp, D—mis, K —kobalpt, B—niobiy, T-titan. Tegishli harflardan keyin turgan raqamlar qotishmadagi shu komponent necha foizni (massasi buyicha) tashkil etishini bildiradi. Bu qotishmalardan magnit­lar tayyorlash uchun faqat quyish usulidan foydalanish mum­kin. Ularning magnit xarakteristikalari yuqori: V_g =0,514 Tl; N_s=(42145)10³ A/M;
W_m=1432kJ/M³. Bunday yuqori magnit xarakteristikalarga dispersion qotirish jarayoni tufayligina erishish mumkin. Bu jarayon quyidagicha kechadi: magnit 1100—1200°S gacha qizdiriladi, bunda qotishmaning tarkibiy qismlari temirda suyuqlanadi. So‘ngra mag­nit keskin sovutilganda uning materiali ichida o‘ta to‘yingan qotishma komponentlarining qattiq eritmasi hosil bo‘ladi. Temirda ortiqcha miqdorda erigan qotishma komponentlari vaqt o‘tishi bilan yuqori disperslangan zarralar ko‘rinishida ajralib chiqa boshlaydi, ular magnitning hamma tarkibiy qismi bo‘ylab tarqalib, temir kristallar ichida ichki kuchlanishni yuzaga keltiradi. Bu esa qotishmaning koersitiv kuchi va qoldiq magnit induksiyasi yuqori bo‘lishini ta’minlaydi. Bu jarayonni tezlashtirish uchun kritik sovutish tezligiga (sekundiga 15—30°S) rioya qilgan holda magnit yumshatiladi. Magnitlarga bunday ishlov berish dispersnoy qotirish deb ataladi.
Tarkibida 12% va undan yuqori miqdorda kobalpt bo‘lgan qotishmalarning magnit xarakteristikalarini quyish yo‘li bilan olingan magnitlarga termomagnit ishlov berish yo‘li bilan oshirish mumkin. Buning uchun magnit 1300⁰S gacha qiz­diriladi va kuchli magnit maydonda sovutiladi (sekundiga 10—15°S sovutish tezligida). Tashqi magnit maydon ta’siri yo‘nalishida domenlarning joylashib qolishi tufayli sovutilgan magnitlar magnit teksturaga ega bo‘ladi. Buning natijasida ularning energiyasi qoldiq magnit induksiyanikg keskin ortishi hisobiga 20—30% ortadi. Bu qotishmalardan tayyorlangan magnitlar martensit po‘latlarga nisbatan eskirishga ancha chidamli bo‘ladi. Qotishmalarning namligi shundan iboratki, qattiqligi va mo‘rtligi yuqori bo‘lganligi uchun ularga oddiy mexanik ishlov berish mumkin emas. Kobalptli temir, nikelp, aluminiy qotishmalardan tayyorlangan mag­nitlarga silliqlab ishlov berish mumkin.
Juda kichik o‘lchamli yoki murakkab shakldagi magnitlar metall kukunlaridan olinadigan metall-keramik materiallardan ko‘plab ishlab chiqarishga harakat qilinadi. Metall keramik magnitlar, temir — nikelp — aluminiy yoki temir nikelp — aluminiy — kobalpt kukunlari asosida tayyorlanadi. Ularning nisbati shunday tayyorlanadiki, presslangandan va yuqori temperaturada pishirilgandan so‘ng magnit qattiqligi ta’minlansin. Metallar va ularning qotishmalari 10 mkm dan ortiq bo‘lmagan o‘lchamlargacha maydalab tuyiladi. Berilgan kukunsimon massadan magnit tayyorlash uchun 1,0—1,5 MPa bosimda presslanadi. Presslangan magnitlar himoyalovchi atmosferada yoki vakuumda 1100—1300°S temperatu­rada pishiriladi. Pishirilgandan so‘ng magnitlar toblanadi, so‘ngra berilgan tezlikda sovutib yumshatiladi. Kobalptli magnitlarning magnit, qattiqligini yaxshilash uchun ularga tashqi magnit maydon ta’sirida termomagnit ishlov beriladi.
Tayyor holatdagi metall-keramik magnitlarda uncha katta bo‘lmagan (2—5%) g‘ovaklik mavjud bo‘ladi. Bu esa ularning magnit xarakteristikalarining bir oz pasayishiga sabab bo‘ladi. Metall-keramik magnitlarning afzalligi shundaki, ularning sirti toza, qo‘shimcha ishlov berishni talab qilmaydi va berilgan o‘lchamlari aniq bo‘ladi. Metall-keramik materiallardan tayyorlangan magnitlarga faqat silliqlash ishlovi berish mumkin. Nodir yer elementlari va kobalpt asosida tayyorlangan magnit-qattiq, materiallar koersitiv kuchi va solishtirma hajmiy energiyasining kattaligi bilan ajralib turadi. Bu qotishmalar RSO₅ turidagi inter—metall birikmalardan iborat bo‘lib, bu yerda R—nodir yer elementi (ittriy, samariy yoki seziy), qolganlari - kobalpt. Bu moddalardan tashkil topgan doimiy magnitlar kukunsimon massalardan sovuqlayin presslash va keyin pishirish yoki quyish usuli bilan olinadi. Hosil qilingan doimiy magnitlarning namunalari quyidagi xarakteristikaga ega bo‘ladi: V_R=0,8095 Tl; N_s=(10—13)10³ A/M; W_m=6090 kJ/m³.
Tekshirish uchun savollar:
1.Materiallarning magnit xossalarini baholovchi magnit xarakternstikalarini sanab o‘ting.
2.Magnit materiallar qanday asosiy guruhlarga bo‘linadi va bu alohida guruhlar qanday xarakteristikalari bilan ajralib turadi?
3.Magnit-qattiq va magnit-yumshoq materiallarga nisbatan qanday talablar qo‘yiladi?
4.Permalloy qanday mate­rial va uning magnit xarakteristikalari qanday?
5.Karbonilli temir qanday material va u qaerlarda ishlatiladi?
6.Kremniyli po‘lat qanday mate­rial va u qaerlarda ishlatiladi?
7 Magnit-qattiq materiallarni sanab o‘ting va ularning taxminiy tarkibini ayting?
8.Ferritlar qanday material va ular qanday asosiy guruhlarga bo‘linadi?
9.Magnitodielektriklar qanday material hisoblanadi?
10.Yuqori chastotali magnit materiallarga nis­batan talablarni aytib bering.

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