Введение
1. Основные сведения о разработке материалов для магнитопроводов 13
1.1. Диаграмма состояния и кристаллическая структура сплава кремния с железом 13
1.2. Физические свойства слиткового сплава кремния с железом 15
1.3. Свойства спеченных материалов, полученных из железного порошка ... 18
1.4. Свойства спеченных магнитомягких изделий из сплава кремния с железом 21
1.5. Классификация дефектов кристаллической решетки магнитных материалов 30
1.6. Влияние дислокаций на свойства магнитных материалов 31
1.7. Доменная структура сплава кремния с железом 37
1.8. Выводы по обзору литературы и постановка задачи исследования 41
2. Экспериментальные методы исследования 45
2.1. Способы получения исходных материалов 45
2.2. Пресс-формы для изготовления магнитных материалов методом порошковой металлургии 47
2.3. Методика изготовления элементов магнитных систем 48
2.3.1. Приготовление шихты 48
2.3.2. Дозирование порошковой шихты 49
2.3.2. Формирование изделий из порошковой шихты 52
2.3.4. Сушка прессованных изделий 53
2.3.5. Спекание и термическая обработка элементов магнитных систем... 54
2.3.6. Способ получения монокристаллов 54
2.4. Диагностика элементов магнитных систем 54
2.4.1. Измерение пористости 54
2.4.2. Определение влажности 55
2.4.3. Оценка формуемости 55
2.4.4. Исследование ферромагнитных свойств полученных материалов... 57
2.4.5. Методика исследования удельных магнитных потерь 58
2.5. Диагностика микроструктуры элементов магнитных систем 59
2.5.1. Подготовка шлифов для прямого наблюдения микроструктуры 60
2.5.2. Выявление дислокационной структуры 60
2.5.3. Выявление доменной структуры 62
2.6. Диагностика механической прочности 62
2.6.1. Механические испытания спеченных образцов 62
2.6.2. Испытание спеченных магнитных систем на механическую износостойкость 63
3. Влияние структуры материалов, полученных методом порошковой металлургии (МПМ), на магнитные свойства 65
3.1. Спекание материалов для магнитопроводов 65
3.2. Влияние температуры спекания на дислокационную структуру материалов, полученных МПМ 66
3.3. Влияние времени спекания на дислокационную структуру материалов, полученных МПМ 71
3.4. Зависимость коэрцитивной силы и максимальной магнитной проницаемости от плотности дислокаций и концентрации доменов для материалов, полученных МПМ 77
3.5. Исследование удельных потерь материалов, полученных МПМ 91
4. Разработка технологического процесса для изготовления элементов магнитных систем на основе МПМ 101
4.1. Влияние скорости охлаждения и термомагнитной обработки на магнитные и технологические свойства материалов, полученных МПМ 101
4.2. Исследование технологического процесса создания изоляционных слоев элементов магнитных систем 105
4.3. Совмещенный способ антикоррозийного покрытия и пропитки элементов магнитных систем 107
4.4. Способ повышения механической износостойкости элементов магнитных систем 111
4.5. Исследование магнитно-импульсного прессования элементов магнитных систем 116
4.6. Разработка критической технологии для изготовления элементов магнитных систем, полученных методом жидкофазного спекания (МЖФС) 128
4.7. Физико-механические свойства материалов, полученных по технологии МПМ 142
4.8. Вероятностно-статистический анализ технологической точности и качества изготовления магнитных систем 146
5. Разработка технологических методов изготовления элементов магнитных систем, полученных МПМ 151
5.1. Зависимость характеристик электромагнитов, полученных из материалов МПМ 151
5.2. Применение матричной формы схемы прессования 161
5.2.1. Прессование без вариаций давления 161
5.2.2. Прессование с эквидистанционной вариацией давления 163
5.2.3. Прессование при дифференциальном давлении 168
5.2.4. Прессование композиционных элементов магнитных систем на основе сочетания магнитомягких и магнитотвердых материалов (МММ и МТМ)171
5.3. Механическая износостойкость слоистых магнитных систем 176
5.4. Магнитные свойства характеристик реле в сравнении с зарубежными аналогами 183
6. Применение элементов технологии изготовления магнитопроводов МПМ в современных электротехнических устройствах 192
6.1. Создание сердечника с равномерной коллимацией магнитного потока для электромагнитного механизма с внешним поворотным якорем клапанного вида 192
6.2. Проектирование Ш-образных элементов магнитных систем переменного тока для магнитных пускателей 220
6.3. Разработка магнитной системы маломощного синхронного двигателя с постоянными магнитами 225
6.4. Проектирование магнитной системы индукторного генератора 232
6.5. Разработка магнитной системы асинхронного двигателя 238.
6.6. Исследование магнитной системы трансформатора малой мощности 247
6.7. Исследование магнитной системы однофазного индукционного счетчика 256
6.8. Создание магнитной системы электромагнитного аппарата с полым сердечником.. 264
Заключение 276
Литература 280
Приложения 301
