Materialshunoslik va yangi materiallar texnologiyasi

8.1.4. Magnitli materiallar.
Materiallar magnit xossalariga qarab kuchsizmagnitli (diamagnetiklar, paramagnetiklar) va kuchlimagnitli guruxga bo’linadi. (Ferromagnetiklar, ferrimagnetiklar.)
Diamagnetiklarda magnit qabul qiluvchanlik (“pronimatsaemostь”) µ₂<0 va bu tashqi magnit maydoni kuchlanishiga bog’liq emas: vodorod,inert gazlar (argon,geliy),ko’pchilik organik birikmalar,osh tuzi,ba’zi metallar (Cu, Zn, kumush,oltin, simob),vismut,galiy,surma. µ=_-10^-4÷-10^-7.
Diomagnetik va paramagnetik materiallar texnikada chegeralangan miqdorda qo’llaniladi (µ₂O ni atrofida bo’lganidan).
Kuchli magnitli materiallarda µ>1 va tashqi magnit maydoni kuchlanishiga bog’liq. Magnitlanish (magnit induksiyasi) M bilan tashqi magnit maydoni kuchlanganligi N orasida bog’liqlik mavjud.
M=µ·N
µ-magnit qabul qiluvchanlik deyiladi va materialning magnit xususiyatlarini ifodalaydi.
Ferromagnitlarda µ>>1 bo’ladi. Bu sinfga kiruvchi Fe,Ni,Ca kabi metallarda va ularning qotishmalarida magnit maydon juda zo’rayib ketadi.

Ferromagnetik kristalining panjarasidagi atomlar o’zaro bir-biri bilan kuchli ta’sirlashadi. Bu ta’sirlashuv,asosan,chetki qobiqdagi elektronlar orqali sodir bo’ladi. Kristalldagi qo’shni atomlarning elektron qobiqlari bir-birini ichiga kirib boradi,natijada atomlar bir-biri bilan elektronlar almashish imkoniyatiga ega bo’ladi. Bu ta’sirlashuv natijasida vujudga keladigan o’zaro almashuvchi kuchlar tufayli elektronlarning spinmagnit momentlari o’zaro paralel joylashadi. Natijada ferromagnitik ichida shunday soxachalar mavjud bo’ladiki,bu soxachalardagi spinmagnit momentlar o’z-o’zidan(spontan) bir tomonga yo’nalgan bo’ladi. Bu soxachalarni domenlar deb ataladi. Domenlarni o’lchamlari 10^-3-10^-4Om chamasida bo’ladi. Turli domenlarning magnit momentlari turlicha yo’nalgan bo’lib,tashqi magnit maydon bo’lmagan xolda ferromagnit parchasidagi barcha domenlar magnit momentlarining vektor yig’indisi nolga teng bo’ladi. SHuning uchun xar bir domendagi magnitlanish juda katta kuchli bo’lishiga qaramasdan ferromagnetik parchasi magnitlanmagan bo’ladi.

Tashqi magnit maydonning ferromagnetikka ta’sirini ko’raylik,tashqi maydon kuchlanganligi unchalik katta bo’lmaganda,domenlar chegaralarining siljishi sodir bo’ladi. Bunda magnit momentlarining yo’nalishlari tashqi maydon yo’nalishiga yaqinroq bo’lgan domenlar boshqa domenlar xisobiga kattalashadi.
Magnitli to’yinish shunday bo’ladiki, qachonki,domenlarning kattalashishi (o’sishi) tugaydi va barcha “spontan” magnitlashgan mikrokristallik uchastkalar tashqi magnit maydoni tomonga qarab qolganda-yo’nalganda.
Mikrokristallik ferromagnitlar magnitlashganda ularning chizgiy o’lchamlari o’zgaradi, bunga magnitostriksiya deyiladi.
Ferritlar oksidlarini qizdirib presslash (spekanie) yo’li bilan olinadi. Ularning elektr qarshiligi dielektriklarnikiga teng:1012 Om SHuning uchun bular yuqori radiochastotalarda va o’ta yuqori chastotalarda ishlatiladi: FeO, Fe₂O₃.
Markalanishi: 4000NM, 1000NN, 100VCH. Raqamlar nisbiy magnit qabul qiluvchanlikni ko’rsatadi,birinchi xarf chastota diapazonini ko’rsatadi. N-past chastotali (nizkiy). VCH-yuqori chastotali (vыsoko chastotnыy) ikkinchi harf legirlovchi elementni N-nikelь-tsink, M-marganets-tsink. 4000NM, 1000NM (Mn-Zn guruxi)lar asosan chastotasi 1MGts gacha bo’lgan diapazonda,1000 NMZ esa chastotasi 3MGts gachadagi diapazonda ishlatiladi.
Ni-Zn guruxidagi ferritlar,ya’ni 1000NN, 400NN yuqoriroq chastotada (<200MGs)ishlatiladi.100VCH-yuqori chastotada(<800MGs)da ishlatiladi. Bundan yuqori chastotalarda SVCH ishlatiladi. Magnit xususiyatlariga qarab,po’latlar va qotishmalar 2 guruxga bo’linadi:

1. 
   Yumshoq – magnitli (ferromagnitlar) qaysilariki,kuchsiz magnit maydonlarida xam qayta magnitlanish va to’yinishi mumkin.
   

N ≈ 8……800 A/m,magnit qabul qiluvchanligi µ=10³-10⁶A/m.

2. 
   Qattiq-magnitli: N=10²-10³ A/m.
   

Yumshoq magnitli materiallarga texnik toza temir, elektrotexnik po’latlar kiradi, bu po’latda Su≥4,5%
Dinamli-Su=0,5-2,3%
Transformatorli-Su=3,5-5,0%
Issiq holda prokatlangan elektrotexnik po’lat.E11-E13,E21-E23,E43A, e45-E46. E-elektrotexnik po’lat. Birinchi rakam kremniy miqdori-%. Ikkinchi raqam ishlatilish joyi: elektrotexnik va magnit xususiyatlarining garantiyalari. A-yaxshilangan.
Sovuq xolda prokatlanganlar e310-E330,E3700, “0”-ko’p yuqori teksturalangan. “00”- past (kam) teksturalangan degani.
Fe-Ni va Fe-Fl-Su(olsifer) sistemalari yumshoq magnitli va µ si yuqori. Bulardan transformator drossel detallari ishlab chiqariladi.
Qattiq magnitli materiallar-po’latlar doimiy magnitlar uchun ishlatiladi. Tarkibi da uglerod etarli : eX3, eX5K5, eX9K15M2. E-magnitli po’lat degani. ~1%-S, qolgan xarflar legirlangan po’lat kabi ukiladi.
Murakkab formadagi magnitlar va magnit yozuvi uchun lentalar quyidagi sistemadagi qotishmalardan yasaladi.Fe-Co-Mo (komop),Cu-Ni-Co(kushiko),F-V-Co(vakalloy). Markasi :12KMV12(komop). Legirlangan po’latlar markalanishiga bo’ysunmaydi: 12%-So, 6%-Mo, 12%W.
Doimiy magnitlar uchun asosan quyidagi qattiq magnitli qotishmalar ishlatiladi: Fe-Ni -Fl sistemali So,Cu,Ti bilan legirlanadi: 14%-Ni,8%-Al,24%-Co,3%-Cu.
Kukun metallurgiyasi usulida Fe-Ni-Al va legirlovchi elimentlardan kichkina o’lchamli yuqori aniqlikdagi va toza yuzali magnitlar olinadi.
Istiqbolli (perspektiv) yo’nalish-bu nodir metallarning kobolьt bilan ximiyaviy birikmasidir: SmCo₅,Sm(Co,Fe)₁₇. Bularning koeffitsienti “µ” ancha samariy katta.