Was ist Permalloy?
Permalloy ist eine Art von Nickel-Eisen-Legierung, insbesondere mit einem Nickelgehalt von 35-80 %.
Der Name Permalloy ist eine gebräuchliche Bezeichnung. Permalloy hat eine niedrige Koerzitivfeldstärke und eine hohe Permeabilität und zeichnet sich durch eine hohe magnetische Abschirmwirkung und eine hohe Magnetisierungssammelwirkung aus.
Eine weitere Eigenschaft besteht darin, dass es durch Anlegen feiner Magnetfelder eine hohe Magnetisierung aufweisen kann und außerdem die Impedanz in Wechselstromkreisen erhöht.
Anwendungen von Permalloy
Permalloy wird verwendet, um magnetische Leckagen in Magnetköpfen zu verhindern, die in magnetischen Aufzeichnungsgeräten wie Fernsehern, Computern, Videobändern und Festplatten eingebaut sind. Aufgrund der oben genannten Eigenschaften eignet sich Permalloy als magnetisches Abschirmungsmaterial.
Darüber hinaus erfordert die biomagnetische Messung, eine diagnostische Methode der nächsten Generation, die in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, die Messung extrem schwacher Magnetfelder, und der Einfluss der Magnetfelder der Umgebung muss blockiert werden. Daher wurde ein magnetisch abgeschirmter Raum mit einer magnetischen Abschirmung aus Permalloy eingerichtet, um den Einfluss von Umgebungsmagnetfeldern zu verhindern.
Funktionsweise von Permalloy
Permalloy ist eine Art Nickel-Eisen-Legierung mit einem besonders hohen Nickelgehalt von 35-80 %, aber unverarbeitet hat Permalloy keine sehr hohe magnetische Permeabilität. Permalloy wird den Prozessen des magnetischen Glühens und des Spannungsarmglühens unterzogen.
1. Magnetisches Glühen
Das magnetische Glühen ist eine Wärmebehandlung zur Entfernung von Oxidschichten und anderen Substanzen, die die Bewegung von magnetischen Domänen in Permalloy verhindern, in denen das magnetische Moment der Atome ausgerichtet ist. Dies kann durch die Entfernung der Verunreinigungen erreicht werden.
Die Entfernung dieser Verunreinigungen fördert die Bewegung der magnetischen Wände und die Rotation der magnetischen Domänen, wenn ein äußeres Magnetfeld angelegt wird, wodurch die weichmagnetischen Eigenschaften verbessert werden. Die magnetische Permeabilität von Permalloy nach dem magnetischen Glühen ist etwa 100 Mal höher als die von Permalloy vor dem magnetischen Glühen.
2. Spannungsarmglühen
Das Spannungsarmglühen ist ein Verfahren, das bei niedrigeren Temperaturen als beim Magnetglühen durchgeführt wird, um Eigenspannungen durch Rekristallisation zu beseitigen. Der Zweck ist, die Verarbeitung zu erleichtern. Es ist auch möglich, durch Zugabe von Molybdän, Kupfer oder Chrom eine noch höhere magnetische Permeabilität zu erreichen.
Weitere Informationen zu Permalloy
1. Hauptarten von Permalloy und magnetische Eigenschaften
Es gibt mehrere Arten von Permalloy, die für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden. Zwei der am häufigsten verwendeten sind Permalloy B (PB) und Permalloy C (PC): PB besteht aus einer binären Legierung aus Eisen und Nickel, während PC eine Mehrfachlegierung aus Eisen, Nickel, Molybdän (Mo) und Kupfer (Cu) ist.
Bei magnetischen Werkstoffen gilt: Je höher die Sättigungsmagnetisierung Bs ist, die den absoluten Wert der Magnetkraft angibt, desto besser eignet sich das Material zur magnetischen Abschirmung gegen starke Magnetfelder. Je höher hingegen die magnetische Permeabilität μ ist (d. h. je höher die maximale Permeabilität in der Nähe der Sättigungsmagnetisierung Bs ist), desto besser eignet sich das Material für die magnetische Abschirmung in schwachen Magnetfeldern, da es mit Veränderungen in schwachen Magnetfeldern fertig werden kann.
In diesem Fall beträgt die maximale Permeabilität der oben genannten PB und PC jeweils 50 000 für PB und 180 000 für PC, während die Sättigungsmagnetisierung Bs 1,55 T für PB und 1,72 T für PC beträgt. Dies bedeutet, dass PB mit seiner hohen Sättigungsmagnetisierung für die Abschirmung in starken Magnetfeldern geeignet ist, während PC mit seiner hohen Permeabilität für die Abschirmung in schwachen Magnetfeldern geeignet ist.
2. Praktische Beispiele für Kerne aus Permalloy
Neben seiner bisher beschriebenen Funktion als magnetische Abschirmung hat Permalloy auch eine Funktion als Kern, der schwache Magnetfelder erkennt und den magnetischen Fluss für die Ausgabe erhöht, und wird als Kern in Stromsensoren und Transformatoren verwendet. Stromsensoren sind Sensoren zur Messung von Strom. Wenn ein Strom durch einen Leiter fließt, wird der magnetische Fluss im Kern induziert, und die Größe des Magnetfelds wird zur Messung des Stromwerts verwendet.
Ein Transformator ist ein Gerät zur Umwandlung von Spannung und zur Isolierung zwischen Stromkreisen, das aus einer Eingangsspule und einer Ausgangsspule besteht, die unabhängig voneinander auf einen einzigen Kern gewickelt sind, so dass, wenn Strom in der Eingangsspule fließt, aufgrund der Natur der elektromagnetischen Induktion eine Spannung an der Ausgangsspule ausgegeben wird. Die Verwendung von Permalloy mit seiner hohen magnetischen Permeabilität ermöglicht es, die Größe des Transformators zu verringern.
3. Verarbeitbarkeit von Permalloy
Permalloy verformt sich flexibel und ist gut verarbeitbar. Wie andere Metalle kann es durch Biegen, Schneiden, Pressen und Stanzen bearbeitet werden. Nickellegierungen, zu denen Permalloy gehört, gehören jedoch zu den Werkstoffen, die im Allgemeinen als schwer zu schneiden gelten. Aus diesem Grund erfordert das Schneiden von Permalloy ein hohes Maß an technischem Know-how.
Permalloy findet breite Anwendung in magnetischen Abschirmungen, Messinstrumenten, Magnetköpfen, Audiogeräten und Kommunikationskabeln und wird je nach Anwendung in einer Vielzahl von Formen verarbeitet und verwendet, darunter zylindrische Formen, Platten, Ringe, Drähte und Folien.