Пермалой

Пермало́й (англ. permalloy від англ. perm (eability) — «проникність» і англ. alloy — «сплав») — прецизійний залізо-нікелевий сплав з магнітно-м'якими властивостями із вмістом нікелю (Ni) (22…84 %)^[1]. Може бути додатково легований декількома іншими компонентами (молібденом, кобальтом, хромом та ін.). Сплав характеризується високою магнітною проникністю, малою коерцитивною силою, практичною відсутністю магнітострикції і значним магнетоопором.

Властивості

Фізичні константи та механічні властивості

Густина: 8,2…8,6 г/см³^[2].

Твердість за Брінеллем^[2]:

для стрічок у нагартованому стані — HB 155…260 МПа;
для стрічок після термообробки — HB 90…160 МПа.

Температура Кюрі: від 260 °C (для сплаву 81НМА) до 700 °C (для сплаву 47НК)^[2].

Питомий електричний опір: від 0,20 Ом·мм²/м (для сплаву 47НК) до 0,90 Ом·мм²/м (для сплаву 50НХС)^[2].

Модуль Юнга: від 160 кН/мм² (для сплавів 50Н, 50НП) до 220 кН/мм² (для сплавів 83НФ, 47НК)^[2].

Електричні і магнітні властивості

Магнітна проникність пермалоїв сильно знижується зі збільшенням частоти (через вплив вихрових струмів) і напруженості підмагнічуючого (постійного) поля. Для збільшення питомого опору, поліпшення магнітних характеристик та їх стабільності в заданому діапазоні напруженостей магнітного поля і температур, підвищення механічної міцності і оброблюваності в пермалой додають легуючі елементи — молібден, хром, силіцій, манган, мідь.

Завдяки низькій магнітострикції сплав застосовується в прецизійних магніто-механічних пристроях та інших пристроях, де потрібна стабільність розмірів у змінному магнітному полі. Електричний опір пермалоя змінюється зазвичай в межах 5 % залежно від сили та напряму магнітного поля, що діє.

Пермалой дуже чутливий до механічних впливів, тому при виготовленні деталей з нього слід уникати ударів, рихтування тощо. Після всіх механічних операцій проводять термообробку у вакуумі або в атмосфері водню.

Маркування сплавів

Маркування компонентів	Елемент
Г	марганець	Mn
С	кремній	Si
Х	хром	Cr
Н	нікель	Ni
Д	мідь	Cu
Ф	ванадій	V
Б	ніобій	Nb
В	вольфрам	W
К	кобальт	Co
Л	берилій	Be
М	молібден	Mo
Р	бор	B
Т	титан	Ti
Ю	алюміній	Al

Склад прецизійних магніто-м'яких сплавів визначається ГОСТ-10994-74^[1], технічні умови визначаються ГОСТ-10160-75^[2]. Маркування сплавів складається з двозначного числа, що означає середню масову долю нікелю і буквених позначень додаткових легуючих елементів, записаних за цифрою. Залізо в маркуванні сплаву не вказується.

Сплави з високою магнітною проникністю та малою коерцитивною силою в слабких полях:^[1]

64Н (65Н)	81НМА	68НМ, 68НМП
76НХД, 76НХДП	40НКМ (40НКМП) (пермінвар)	79НМ (79НМП) (супермалой)
45Н	79Н3М	47НК (пермінвар)
80НХС	50Н, 50НП	50НХС

Примітка:

буква А в кінці марки означає, що сплав виготовляється із звуженими межами хімічного складу;
буква П в кінці марки означає додаткову обробку у поздовжньому магнітному полі.

Приклад складу сплаву 79НМ з групи пермалоїв:^[1]

Fe	C	Si	Mn	Ni	S	P	Mo	Ti	Al	Cu
13,73 — 16,8	до 0,03	0,3 — 0,5	0,6 — 1,1	78,5 — 80	до 0,02	до 0,02	3,8 — 4,1	до 0,15	до 0,15	до 0,2

Застосування

Екранування мідного кабелю пермалоєм

Пермалой використовується для виготовлення магнітних екранів електричних проводок, малогабаритних сердечників та імпульсних трансформаторів, сердечників котушок індуктивності, головок апаратури магнітного запису.

Магніторезистивні властивості пермалою застосовують в давачах магнітного поля, наприклад у магнітометрах^[3].

Прокат пермалою застосовується для екранування від магнітного поля: приміщень для МРТ, електронних мікроскопів та деяких інших високочутливих приладів.

Див. також

Примітки

↑ ^а ^б ^в ^г ГОСТ 10994-74 Сплавы прецизионные. Марки.
↑ ^а ^б ^в ^г ^д ^е ГОСТ 10160-75 Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия.
↑ Honeywell. Sensor products. 1- and 2-Axis Magnetic Sensors HMC1001/1002, HMC1021/1022 (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 28 вересня 2007. Процитовано 28 вересня 2007.

Джерела

Богородицкий Н. П., Пасынков В. В., Тареев Б. М. Электротехнические материалы. — Л.: Энергоатомиздат, 1985. — 304 с.
Справочник по электротехническим материалам. В 3-х т. / Под ред. Ю. В. Корицкого и др. / Л. Энергоатомиздат, 1986.
Металознавство: Підручник/О. М. Бялік, В. С. Черненко, В. М. Писаренко, Ю. Н. Москаленко. — 2-ге вид., перероб. і доп. — К.: Політехніка, 2006 .- 384 с. ISBN 966-622-090-3
Гуляев А. П. Металловедение. — М.: Металлургия, 1986. — 542 с.

[GOST10994-1] а ^б ^в ^г ГОСТ 10994-74 Сплавы прецизионные. Марки.

[GOST10160-2] а ^б ^в ^г ^д ^е ГОСТ 10160-75 Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия.

[3] Honeywell. Sensor products. 1- and 2-Axis Magnetic Sensors HMC1001/1002, HMC1021/1022 (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 28 вересня 2007. Процитовано 28 вересня 2007.

[1]

[2]

[3]