Магнитодиэлектрики - это композиционные магнитные материалы, состоящие из ферромагнитного порошка и диэлектрической связки. Они имеют высокое электрическое сопротивление и малые потери на вихревые токи.
Магнитодиэлектрики могут быть магнитомягкими или магнитотвердыми, в зависимости от типа порошка и связки. Магнитодиэлектрики применяются в электротехнике, радиотехнике, приборостроении и других областях. Подробно о магнитодиэлектриках читайте в нашей статье.
В некоторых радиотехнических устройствах необходимо обеспечить успешную работу дросселей, катушек, разного рода фильтров и прочих узлов на повышенных частотах (вплоть до сотен мегагерц).
Для возможности функционирования сердечников на столь высоких частотах, в качестве материалов для их изготовления применяют специально разрабатываемые составные материалы - магнитодиэлектрики.
Магнитодиэлектриками называются композиционные магнитные материалы, характеризуемые значительной величиной удельного электрического сопротивления, и, соответственно, малым тангенсом угла магнитных потерь. Такие материалы обладают значительно меньшей (на несколько десятков процентов) коэрцитивной силой, нежели чистые исходные ферромагнетики, входящие в их состав.
Для получения магнитодиэлектрического материала, порошок ферромагнетика спрессовывают при комнатной или при высокой температуре (в зависимости от типа используемых материалов) в органической или неорганической связке, назначение которой — изолировать зерна ферромагнетика друг от друга.
В итоге получается монолитная масса с высокой стабильностью магнитных характеристик, допускающая к тому же придание будущему сердечнику произвольной, даже очень сложной, формы.
Ферромагнетиком в форме порошка здесь может выступать, например, альсифер, карбонильное железо, молибденовый пермаллой, ферриты, сплавы ални или алнико и т. д. - вещества с высокими собственными магнитными свойствами.
А в качестве связки: стекло, полистирол, фенолформальдегидные, эпоксидные и бакелитовые смолы, пластмассы и т. д. - диэлектрические вещества, способные образовывать сплошную электроизоляционную среду, которая, кроме выполнения изолирующей функции, накрепко связала бы зерна ферромагнетика друг с другом на приблизительно одинаковом, по всему объему смеси, расстоянии.
По причине наличия между зернами немагнитной связки, магнитодиэлектрик характеризуется невысокой магнитной проницаемостью, которая всегда меньше магнитной проницаемости чистого ферромагнетика, входящего в его состав.
Получаемые из магнитодиэлектриков сердечники показывают высокую стабильность, обычно положительный температурный коэффициент магнитной проницаемости, демонстрируют возможность работать в весьма широком частотном диапазоне.
Магнитодиэлектрики на базе альсифера, в отличие от других составов, обладают отрицательным температурным коэффициентом магнитной проницаемости.
Так, при желании получить магнитодиэлектрик с требуемым значением и знаком температурного коэффициента магнитной проницаемости, используют смесь альсифера и карбонильного железа в нужных пропорциях.
Поскольку магнитной проницаемостью магнитодиэлектриков не получится эффективно управлять при помощи внешнего магнитного поля, как это возможно с теми же ферритами, - ферриты в основном имеют преимущество в технике перед магнитодиэлектриками, тогда как магнитодиэлектрики применяются весьма ограниченно.
Так или иначе, молибден-пермаллоевые порошковые сердечники часто находят применение в выходных дросселях импульсных источников питания, благодаря своей способности работать в мегагерцовом диапазоне. Так же они востребованы при необходимости прецизионной настройки контуров, в высокодобротных фильтрах и других применениях, где необходимо очень точно подбирать индуктивность того или иного компонента.
Сердечники на базе карбонильного железа (кольцевые, стержневые, чашечные, трубчатые, броневые) — тоже широко применяются в машиностроении и автоматике. Они отличаются высокой стойкостью к вибрационным и ударным механическим нагрузкам.
Андрей Повный, редактор сайта "Школа для электрика"