Материалы с малым значением коэрцитивной силы и большой магнитной проницаемостью называются магнитно-мягкими материалами. Материалы с большой коэрцитивной силой и сравнительно малой проницаемостью носят название магнитно-твёрдых материалов.
Циклическое перемагничивание материала происходит с определёнными потерями энергии, её рассеиванием внутри материала в виде выделяющегося тепла. Что обусловлено потерями на гистерезис и динамическими потерями. Динамические потери вызываются вихревыми токами, индуктированными в массе магнитного материала, а отчасти и так называемой магнитной вязкостью, или магнитным последействием. Потери на один цикл перемагничивания пропорциональны площади петли гистерезиса и зависят от качества материала.
При температурах выше точки Кюри, магнитные материалы теряют свои ферромагнитные свойства. Для разных материалов точка Кюри имеет разные значения, являясь характеристикой магнитного материала.
Магнитные свойства ферромагнетиков в виде монокристаллов различны в разных направлениях. В поликристаллических материалах, каковыми являются обычно технические ферромагнетики, магнитная анизотропия имеет место за счёт условий обработки, например проката.
Магнитная анизотропия является причиной магнитострикции – изменения размеров при намагничивании.
Часть магнитных материалов хорошо поддаётся обычным методам обработки: прокатывается в достаточно тонкие листы (главным образом магнитно-мягкие материалы), куётся и отливается (главным образом магнитно-твёрдые материалы). Другие материалы в силу особенности своих свойств не поддаются этим методам обработки. Различные детали из них могут быть получены металлокерамическим способом (методом порошковой металлургии).
5. Опишите требования, предъявляемые к контактам и материалам, которые применяются для создания качественного контакта.
Наиболее ответственными контактами, применяемыми в электротехнике, являются контакты, служащие для периодического замыкания и размыкания электрических цепей (разрывные и скользящие контакты).
Материалы для разрывных контактов, применяемые при больших силах тока и высоких напряжениях должны обеспечивать высокую надёжность при малом переходном электрическом сопротивлении контактов в замкнутом состоянии, то есть исключать возможность обгорания контактирующих поверхностей и приваривания их друг к другу под действием электрической дуги, возникающей при разрыве контакта.
В качестве конструкционных материалов для разрывных контактов, помимо чистых тугоплавких металлов (например вольфрам), применяются различные сплавы и металлокерамические композиции. Большое применение имеет материал системы серебро – окись кадмия (Ag – CdO). Для разрывных контактов в установках большой мощности применяют композиции серебра (Ag) с кобальтом (Co), никелем (Ni), хромом (Cr), вольфрамом (W), молибденом (Mo), и танталом (Ta); меди (Cu) с вольфрамом и молибденом; золота (Au) с вольфрамом и молибденом.
Материалы для скользящих контактов должны обладать высокой стойкостью к истиранию. Для их изготовления применяют холоднотянутую (твёрдую) медь, бериллиевую бронзу, а также материалы системы Ag – CdO.
Для образования скользящего контакта между неподвижной и вращающейся частями электрической машины, то есть для подвода (или отвода) тока к коллектору или контактным кольцам, служат щётки.
Выпускается несколько марок щёток, отличающихся друг от друга составом и технологией изготовления. Для различных марок характерны определённые значения удельного сопротивления, допустимой плотности тока, линейной скорости на коллекторе, коэффициента трения, твёрдости щёток и т.д.
Различают щётки угольно-графитные (УГ), графитные (Г), электрографитированные (ЭГ), то есть подвергнутые термической электрообработке – графитированию, медно-графитные (М и МГ) – с содержанием металлической меди.
Щётки с содержанием порошкового металла обладают особенно малым электрическим сопротивлением и дают незначительное контактное падение напряжения между щётками и коллектором.
Для создания постоянного (не разрывного или скользящего) контакта с малым переходным сопротивлением применяются пайка и сварка металлов.
Список литературы.
1. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. Л., «Энергия», 1977.
2. Корицкий Ю.В. Электротехнические материалы. М. – Л., Госэнергоиздат, 1962.