| Permalloy | |
|---|---|
| tipo de aleación | |
| Aleación magnética blanda de precisión | |
| Propiedades físicas | |
| Dureza Brinell | 10 −1 = 120 ÷ 210 MPa [1] |
| punto de curiosidad | 300÷900K [2] |
| Resistencia eléctrica específica | 2⋅10 −5 Ω cm para aleación 81N [3] |
| Coeficiente de expansión lineal |
(−40÷+15)⋅10 −6 (λ 100 ) (−15÷+30)⋅10 −6 (λ 111 ) [2] |
| inducción de saturación | hasta 2T |
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Permalloy es una aleación de precisión con propiedades magnéticas blandas , que consta de hierro y níquel ( 45-82% Ni) [4] . Se puede dopar adicionalmente con varios otros elementos químicos.
La aleación tiene una alta permeabilidad magnética (permeabilidad magnética relativa máxima μ ~ 100,000), baja fuerza coercitiva , magnetoestricción casi nula y un efecto magnetorresistivo significativo .
Debido a su baja magnetoestricción, la aleación se utiliza en dispositivos magnetomecánicos de precisión y otros dispositivos donde se requiere estabilidad dimensional en un campo magnético cambiante. La resistencia eléctrica del permalloy generalmente varía dentro del 5% según la fuerza y la dirección del campo magnético que actúa [3] .
Permalloy es un material mecánicamente blando [5] y resistente a la corrosión [6] .
Para una proporción típica de níquel y hierro en la aleación de 81% y 19% , respectivamente, la permalloy tiene una anisotropía magnética cúbica de red cúbica centrada en las caras (fcc) , cuyos coeficientes son cercanos a cero. En películas delgadas , el campo de anisotropía , definido como el campo requerido para rotar la magnetización en la dirección del eje pesado, no excede 10 Oe [7] . En algunos casos, la anisotropía uniaxial se crea aleando el permaloy con cobalto (p. ej., Ni 65 Fe 15 Co 20 ). La anisotropía uniaxial en películas también se puede obtener por electrodeposición en un campo magnético de 0,5 kOe ( 40 kA/m ) [2] . La supresión separada de la anisotropía magnética (pero no la magnetoestricción) es posible en formas amorfas de permalloy usando boro (por ejemplo, Ni 40 Fe 40 B 20 ) [8] .
Una característica distintiva de Ni 81 Fe 19 es también el coeficiente de magnetoestricción cercano a cero [7] . La magnetización de saturación de permalloy es de aproximadamente 10 4 Gs ( 1 T ) [2] .
La resistividad eléctrica del permalloy es de 2⋅10 −5 Ω cm y el coeficiente de magnetorresistencia oscila entre el 2 % y el 4 % ( 2 % para campos del orden de 3,75 Oe o 300 A/m). En particular, la conductividad de los electrones con la dirección principal de los espines excede la conductividad de la dirección no fundamental por un factor de seis [7] [2] .
| 64N (65N) | 81HMA | 68NM, 68NMP |
| 76NHD, 76NHDP | 40NKM, 40NKMP | 79NM, 79NMP |
| 45N | 79N3M | 47NK |
| 80NHS | 50N, 50NP | 50NHS |
La composición de las aleaciones magnéticas blandas de precisión está determinada por GOST 10994-74 “Aleaciones de precisión. Marks”, las especificaciones están determinadas por GOST 10160-75 “Aleaciones magnéticamente blandas de precisión. Especificaciones". Según GOST 10994-74 “Aleaciones de precisión. Marcas El marcado de aleaciones (excepto termobimetales) consiste en un número de dos dígitos que indica la fracción de masa promedio del elemento y la designación de la letra del elemento después del número. El hierro no se indica en el marcado de la aleación.
En la tabla [9] se muestran los grados de algunas aleaciones con alta permeabilidad magnética y baja fuerza coercitiva en campos débiles .
La aleación principal del grupo permalloy es 79NM [9] :
La composición química de la aleación 79NM.| Fe | C | Si | Minnesota | Ni | S | PAGS | Mes | ti | Alabama | cobre |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 13.73-16.8 | hasta 0,03 | 0,3—0,5 | 0,6—1,1 | 78.5-80 | hasta 0,02 | hasta 0,02 | 3.8—4.1 | hasta 0,15 | hasta 0,15 | hasta 0.2 |
Permalloy se utiliza para la fabricación de placas para el circuito magnético de transformadores, para elementos de cabezales de grabación magnética. Inicialmente, el permalloy se utilizó para reducir la distorsión de la señal en los cables de telecomunicaciones como compensador de su capacitancia distribuida.
Las propiedades magnetorresistivas de permalloy se utilizan en sensores de campo magnético. Por ejemplo, en sensores fabricados en forma de microcircuitos. Un ejemplo de tal microcircuito es el HMC1002 con medición de dos ejes [10] .
El permalloy enrollado se usa para protegerse de un campo magnético: salas para MRI , microscopios electrónicos y algunos otros dispositivos particularmente sensibles. Permalloy se utiliza para fabricar cubiertas protectoras para microcircuitos y bobinas que son especialmente sensibles a un campo magnético.
La desventaja tecnológica de usar permalloy es el cambio en sus características magnéticas incluso después de deformaciones menores. Por lo tanto, en todos [11] casos de uso de permalloy, es obligatorio el tratamiento térmico (recocido) de la pieza después de su moldeado [11] .