Пермаллой - Permalloy
Пермаллой это никель –утюг магнитный сплав с содержанием никеля около 80% и железа 20%. Изобретен в 1914 году физиком Густавом Эльменом на Bell Telephone Laboratories,[1] он отличается очень высоким магнитная проницаемость, что делает его полезным в качестве магнитный сердечник материал в электрическом и электронном оборудовании, а также в магнитное экранирование чтобы блокировать магнитные поля. Коммерческие сплавы пермаллоя обычно имеют относительная проницаемость около 100 000, по сравнению с несколькими тысячами для обычной стали.[2]
Помимо высокой проницаемости, его другие магнитные свойства низкие. принуждение, около нуля магнитострикция, и значительный анизотропный магнитосопротивление. Низкая магнитострикция имеет решающее значение для промышленного применения, что позволяет использовать ее в тонких пленках, где переменные напряжения в противном случае привели бы к разрушительно большим изменениям магнитных свойств. Пермаллой электрический удельное сопротивление может варьироваться до 5% в зависимости от силы и направления нанесенного магнитное поле. Пермаллои обычно имеют гранецентрированная кубическая кристаллическая структура с постоянной решетки приблизительно 0,355 нм в области концентрации никеля 80%. Недостаток пермаллоя в том, что он не очень пластичный или работоспособны, поэтому приложения, требующие сложной формы, такие как магнитные экраны, изготавливаются из других сплавов с высокой проницаемостью, таких как мю металл. Пермаллой используется в трансформатор расслоения и магнитный записывающие головки.
Разработка
Первоначально пермаллой был разработан в начале 20 века для индуктивный компенсация телеграф кабели.[3] Когда первый трансатлантический подводные телеграфные кабели были проложены в 1860-х годах, было обнаружено, что длинные проводники вызывают искажения, которые снижают максимальную скорость передачи сигналов до 10–12 слов в минуту.[3] Правильные условия для передачи сигналов по кабелям без искажений были впервые математически определены в 1885 г. Оливер Хевисайд.[4] Это было предложено Карл Эмиль Краруп в 1902 году в Дании, что кабель можно было компенсировать, обернув его железной проволокой, что увеличило индуктивность и сделав это загруженная линия для уменьшения искажений. Однако у железа не было достаточно высокой проницаемости, чтобы компенсировать кабель трансатлантической длины. После продолжительных поисков пермаллой был открыт в 1914 г. Густав Эльмен из Bell Laboratories, которые обнаружили, что проницаемость у него выше, чем у кремнистая сталь.[1] Позже, в 1923 году, он обнаружил, что его проницаемость может быть значительно увеличена за счет термическая обработка.[5] Обмотка пермаллойной лентой может увеличить скорость передачи сигналов телеграфного кабеля в четыре раза.[3]
Этот метод компенсации кабеля пришел в упадок в 1930-х годах, но во время Второй мировой войны пермаллой нашел много других применений в электронной промышленности.
Прочие композиции
Доступны другие составы пермаллоя, обозначенные числовым префиксом, обозначающим процентное содержание никель в сплав, например «45 пермаллой» означает сплав, содержащий 45% никель, и 55% утюг. «Пермаллой молибдена» - сплав 81% никель, 17% утюг и 2% молибден. Последний был изобретен в Bell Labs в 1940 году. В то время, когда он использовался в медных телеграфных линиях большой протяженности, он позволял десятикратно увеличить максимальную скорость работы линии.[4] Супермаллой, содержащий 79% Ni, 16% Fe и 5% Mo, также хорошо известен своими высокими характеристиками как «мягкий» магнитный материал, характеризующийся высокой проницаемостью и низкой проницаемостью. принуждение.
Смотрите также
- Катушка загрузки
- Му-металл
- Сендуст
- Супермаллой (материал с еще более высокой магнитной проницаемостью)
Примечания
- ^ а б Elmen, G.W .; Х. Д. Арнольд (июль 1923 г.). «Пермаллой, новый магнитный материал с очень высокой проницаемостью». Bell System Tech. J. США: американский тел. & Тел. 2 (3): 101–111. Дои:10.1002 / j.1538-7305.1923.tb03595.x. Получено 6 декабря, 2012.
- ^ Джайлз, Дэвид (1998). Введение в магнетизм и магнитные материалы. CRC Press. п. 354. ISBN 978-0-412-79860-3.
- ^ а б c Грин, Аллен (2004). "150 лет промышленности и предпринимательства на пристани Эндерби". История Атлантического кабеля и подводных коммуникаций. FTL Дизайн. Получено 2008-12-14.
- ^ а б Брэгг, Л. Электричество (Лондон: G. Bell & Sons, 1943) стр. 212–213.
- ^ Эльмен, Г. (Январь 1936 г.). «Магнитные сплавы железа, никеля и кобальта». Bell System Tech. J. США: американский тел. & Тел. 15 (1): 113–135. Дои:10.1002 / j.1538-7305.1936.tb00721.x. Получено 6 декабря, 2012.