Пермалло́й — группа прецизионных сплавов с магнитно-мягкими свойствами, в состав которых входит железо и значительный процент никеля ( Ni). Может быть дополнительно легирован несколькими другими химическими элементами.
Сплав обладает высокой магнитной проницаемостью (максимальная относительная магнитная проницаемость μ ~ 100 000), малой коэрцитивной силой, почти нулевой магнитострикцией и значительным магниторезистивным эффектом.
Благодаря низкой магнитострикции сплав применяется в прецизионных магнито-механических устройствах и других устройствах, где требуется стабильность размеров в меняющемся магнитном поле. Электрическое сопротивление пермаллоя меняется обычно в пределе в зависимости от силы и направления действующего магнитного поля.
Механические свойства
Пермаллой является механически мягким и устойчивым к коррозии материалом.
Электрические и магнитные свойства Для типичного соотношения никеля и железа в сплаве и соответственно, пермаллой обладает гранецентрированной кубической решёткой (ГЦК) кубической магнитной анизотропией, коэффициенты которой близки к нулю. В тонких плёнках поле анизотропии, определяемое как поле, необходимое для поворота намагниченности в направлении тяжелой оси не превышает 10 Э. В некоторых случаях одноосную анизотропию создают легированием пермалоя кобальтом (например, Ni65Fe15Co20). Одноосную анизотропию в плёнках можно также получить электроосаждением в магнитном поле (). Отдельное подавление магнитной анизотропии (но не магнитострикции) возможно в аморфных формах пермаллоев с использованием бора (например, Ni40Fe40B20).
Отличительной особенностью Ni81Fe19 является также близкий к нулю коэффициент магнитострикции. Намагниченность насыщения пермаллоя составляет величину порядка ().
Удельное электрическое сопротивление пермаллоя составляет а магнеторезистивный коэффициент лежит в пределах от до ( для полей порядка или В частности, проводимость электронов с основным направлением спинов превышает проводимость для неосновного направления в шесть раз.
Марки и состав Основной сплав из группы пермаллоев — 79НМ.: +Химический состав сплава 79НМ Fe C Si Mn Ni S P Mo Ti Al Cu13,73—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
Применение
Пермаллой используется для изготовления пластинок магнитопровода трансформаторов, для элементов магнитных записывающих головок. Первоначально пермаллой использовался для уменьшения искажения сигнала в телекоммуникационных кабелях как компенсатор их распределённой ёмкости.
Магниторезистивные свойства пермаллоя используют в датчиках магнитного поля. Например, в датчиках, выполненных в виде микросхем. Примером такой микросхемы является HMC1002 с измерением по двум осямHMC1002..
Прокат пермаллоя применяется для экранирования от магнитного поля — помещений для МРТ, электронных микроскопов и некоторых других особо чувствительных приборов. Из пермаллоя изготавливают защитные кожухи для микросхем и катушек, особо чувствительных к магнитному полю.
Технологическим недостатком применения пермаллоя является изменение его магнитных характеристик после даже незначительных деформаций. Поэтому во всех случаях применения пермаллоя обязательным является термическая обработка (отжиг) детали после её формованияПреображенский А. А. Магнитные материалы // М.: Высшая школа, 1965. — 235 с. С. 74—79 «Некоторые технологические вопросы, связанные с применением электротехнических сталей и пермаллоев»..
См. также Супермаллой Пермендюр Мю-металл Инвар
Примечания
Литература
Категория:Магнитно-мягкие сплавы Категория:Прецизионные сплавы Категория:Сплавы никеля