Ferritcylindermagnet

Ferritcylindermagnet

Användningen och varianterna av magnetiska ferritmaterial har ökat med utvecklingen av produktionen. Enligt ansökan kan ferrit delas in i fem kategorier: mjukmagnetisk, hårdmagnetisk, gyromagnetisk, momentmagnetisk och piezomagnetisk.

Mjukt magnetiskt material avser ett ferritmaterial som är lätt att magnetisera och avmagnetisera under ett svagt magnetfält (som visas i figur 1). Typiska representanter för mjuka magnetiska material är manganzinkferrit Mn-ZnFe₂O₄och nickelzinkferrit Ni-ZnFe₂O₄.

Mjuk magnetisk ferrit är ett ferritmaterial med bred användning, stor mängd, många varianter och högt utgående värde bland olika ferriter. För närvarande finns det dussintals sorter som produceras i partier i världen, och den årliga produktionen har nått mer än tiotusentals ton.

Mjuk ferrit används huvudsakligen som en mängd olika induktanskomponenter, såsom filterkärnor, transformatorkärnor, antennkärnor, avböjningskärnor, magnetbandsinspelning och videohuvuden, och inspelningshuvuden för flerkanalskommunikation.

I allmänhet är kristallstrukturen hos mjuk ferrit av kubisk spinelltyp, som används i ljudfrekvenser till mycket höga frekvensband (1 kHz-300 MHz). Den övre gränsen för appliceringsfrekvensen för det mjuka magnetiska materialet med den hexagonala magnetoplumbitkristallstrukturen är dock flera gånger högre än för spinelltypen.

Hårda magnetiska material är relativt mjuka magnetiska material. Det avser ett ferritmaterial som inte är lätt att avmagnetisera efter magnetisering, men som kan behålla magnetismen under lång tid. Därför kallas det också ibland permanentmagnetiskt material eller permanentmagnetiskt material).

Kristallstrukturen hos hårdmagnetiska material är mestadels hexagonal magnetoplumbittyp. Dess typiska representant är bariumferrit BaFe₁₂O₁₉(även känt som barium konstant porslin, barium magnetiskt porslin), vilket är ett ferrithårt magnetiskt material med bra prestanda, låg kostnad och lämplig för industriell produktion.

Detta material kan inte bara användas som en inspelare, en mikrofon, en pickup, en telefon och en magnet för olika instrument i telekommunikationsenheter, utan det används också i föroreningsbehandling, medicinsk biologi och utskrift av displayer.

Det hårda ferritmaterialet är det andra hårdmagnetiska huvudmaterialet efter de hårdmagnetiska metallmaterialen i Al-Ni-serien. Maskinkomponenter, mikrovågsanordningar och andra försvarsanordningar) öppnar nya vägar för tillämpningar.

Gyromagnetismen hos magnetiska material innebär att under inverkan av två ömsesidigt vinkelräta likströmsmagnetfält och elektromagnetiska vågmagnetiska fält, när en planpolariserad elektromagnetisk våg utbreder sig i en viss riktning inuti materialet, kommer dess polarisationsplan kontinuerligt att rotera runt utbredningsriktningen . Fenomen, denna typ av material med gyromagnetiska egenskaper kallas gyromagnetiskt material.

Under inverkan av DC-magnetfält och elektromagnetiska vågmagnetiska fält, när den planpolariserade elektromagnetiska vågen fortplantar sig i en viss riktning inuti materialet, kommer dess polariseringsplan kontinuerligt att rotera runt utbredningsriktningen. Denna typ av material med gyromagnetiska egenskaper kallas gyromagnetiskt material. Även om det metallmagnetiska H-materialet också har gyromagnetism, på grund av den lilla resistiviteten och för stora virvelströmsförlusten, kan den elektromagnetiska vågen inte tränga djupt in i det inre, utan kan bara komma in i huden med en tjocklek på mindre än 1 mikron (även känd som hudeffekten), så den kan inte användas. Därför har tillämpningen av gyromagnetism i magnetiska material blivit ett unikt område för ferrit.

Det gyromagnetiska fenomenet appliceras faktiskt i bandet 100~100,000 MHz (eller i intervallet metervåg till millimetervåg), så det gyromagnetiska ferritmaterialet kallas också mikrovågsferrit. Vanligt använda mikrovågsferriter inkluderar magnesiummanganferrit Mg-MnFe₂O₄, nickelkopparferrit Ni-CuFe₂O₄, nickel zink ferrit Ni-ZnFe2O4 och yttrium granat ferrit 3Me₂O₃5 Fe₂O₃(Me är en trivalent sällsynt jordartsmetalljoner, såsom Y^{3 plus}, Sm^{3 plus}, Gd^{3 plus}, Dy^{3 plus}, etc.)

De flesta av de gyromagnetiska materialen är vågledare eller transmissionslinjer som sänder ut mikrovågor för att bilda olika mikrovågsenheter, som huvudsakligen används i elektronisk utrustning som radar, kommunikation, navigering, telemetri och fjärrkontroll. Mikrovågsenheter används främst i elektronisk utrustning som radar, kommunikation, navigering, telemetri och fjärrkontroll.

Momentmagnetiskt material avser ett ferritmaterial med en rektangulär hysteresloop, som visas i figur 4. Hysteresloop innebär att efter det yttre magnetfältet ökar till mättnadsfältstyrkan plus Hs, från plus Hs till -Hs och sedan tillbaka till plus Hs, den magnetiska induktionen av det magnetiska materialet ändras också från plus Bs till - Bs återgår till plus Bs igen, den slutna slinga-kurvan upplevt. De mest använda momentmagnetiska materialen är magnesiummanganferrit Mg-MnFe2O4 och litiummanganferrit Li-MnFe2O4.

Denna typ av material används huvudsakligen som minneskärna i olika typer av elektroniska datorer, och har också använts i stor utsträckning inom automatisk kontroll, radarnavigering, rymdnavigering, informationsdisplay, etc.

Även om det finns många nya typer av minne, har magnetiskt minne (särskilt magnetiskt kärnminne) fortfarande en mycket viktig position inom datorteknik på grund av de rikliga råvarorna, den enkla processen, stabila prestanda och låga kostnader för ferritmomentmagnetiska material.

Piezomagnetiska material avser ferritmaterial som kan sträckas mekaniskt eller förkortas (magnetostriktiva) i magnetfältets riktning när de magnetiseras. För närvarande är de mest använda nickel-zinkferrit Ni-ZnFe₂O₄, nickel-koppar ferrit Ni-CuFe₂O₄och nickel-magnesiumferrit Ni-MgFe₂O₄och så vidare.

Piezomagnetiska material används huvudsakligen i ultraljud och undervattens akustiska enheter, magneto-akustiska enheter, telekommunikationsenheter, undervattens-TV, elektroniska datorer och automatiska kontrollenheter som omvandlar elektromagnetisk energi och mekanisk energi.

Även om piezoelektriska material och piezoelektriska keramiska material (såsom bariumtitanat etc.) har nästan samma användningsområden, appliceras de under olika förhållanden på grund av deras olika egenskaper. Det anses allmänt att piezomagnetiska ferritmaterial endast är lämpliga för frekvensbandet på tiotusentals hertz, medan det tillämpliga frekvensbandet för piezoelektrisk keramik är mycket högre.

Förutom ovanstående klassificering genom användning kan ferrit delas in i Ni-Zn, Mn-Zn, Cu-Zn ferrit, etc. enligt dess kemiska sammansättning. Ferriter med samma kemiska sammansättning (serier) kan ha olika användningsområden. Ni-Zn-ferrit kan till exempel användas som mjuka magnetiska material, gyromagnetiska eller piezomagnetiska material, men det finns skillnader i formel och process. Bara ändra.