Магнитно-твёрдые материалы, магнитно-жёсткие (высококоэрцитивные) материалы, магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч а/м (10²—10³э). Магнитно-твёрдые материалы характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы H_c, остаточной индукции B_r, магнитной энергии (BH) _max на участке размагничивания — спинке петли гистерезиса (см. таблицу). После намагничивания Магнитно-твёрдые материалы остаются магнитами постоянными из-за высоких значений B_r и H_c. Большая коэрцитивная сила Магнитно-твёрдые материалы может быть обусловлена следующими причинами: 1) задержкой смещения границ доменов благодаря наличию посторонних включений или сильной деформации кристаллической решётки; 2) выпадением в слабомагнитной матрице мелких однодоменных ферромагнитных частиц, имеющих или сильную кристаллическую анизотропию, или анизотропию формы.

  М.-т. м классифицируют по разным признакам, например, по физической природе коэрцитивной силы, по технологическим признакам и другим. Из Магнитно-твёрдые материалы наибольшее значение в технике приобрели: литые и порошковые (недеформируемые) магнитные материалы типа Fe — Al — Ni — Со; деформируемые сплавы типа Fe — Со — Mo, Fe — Со — V, Pt — Со; ферриты (гексаферриты и кобальтовый феррит). В качестве Магнитно-твёрдые материалы используются также соединения редкоземельных элементов (особенно лёгких) с кобальтом; магнитопласты и магнитоэласты из порошков ални, альнико, ферритов со связкой из пластмасс и резины (см. Магнитодиэлектрики), материалы из порошков Fe, Fe — Со, Mn — Bi, SmCo₅.

  Высокая коэрцитивная сила литых и порошковых М.-т. м (к ним относятся материалы типа альнико, магнико и другие) объясняется наличием мелкодисперсных сильномагнитных частиц вытянутой формы в слабомагнитной матрице. Охлаждение в магнитном поле приводит к предпочтительной ориентации у этих частиц их продольных осей. Повышенными магнитными свойствами обладают подобные Магнитно-твёрдые материалы, представляющие собой монокристаллы или сплавы, созданные путём направленной кристаллизации [их максимальная магнитная энергия (BH) _max достигает 10⁷ гс·э]. Магнитно-твёрдые материалы типа Fe — Al — Ni — Со очень тверды, обрабатываются только абразивным инструментом или электроискровым методом, при высоких температурах их можно изгибать. Изделия из таких Магнитно-твёрдые материалы изготавливаются фасонным литьём или металлокерамическим способом.

  Деформируемые сплавы (важнейшие из них — комолы и викаллои) более пластичны и значительно легче поддаются механической обработке. Дисперсионно-твердеющие сплавы типа Fe — Со — Mo (комолы) приобретают высококоэрцитивное состояние (магнитную твёрдость) в результате отпуска после закалки, при котором происходит распад твёрдого раствора и выделяется фаза, богатая молибденом. Сплавы типа Fe — Со — V (викаллои) для придания им свойств М.-т. м, подвергают холодной пластической деформации с большим обжатием и последующему отпуску. Высококоэрцитивное состояние сплавов типа Pt — Со возникает за счёт появления упорядоченной тетрагональной фазы с энергией анизотропии 5·10⁷эрг/см³. Из литых, порошковых и деформируемых Магнитно-твёрдые материалы изготавливают постоянные магниты, используемые в измерительных приборах (например, амперметрах и вольтметрах постоянного тока), в микродвигателях и гистерезисных электрических двигателях, в часовых механизмах и др. К Магнитно-твёрдые материалы относятся гексаферриты, то есть ферриты с гексагональной кристаллической решёткой (например, BaO·6Fe₂O₃, SrO·6Fe₂O₃). Кроме гексаферритов, в качестве Магнитно-твёрдые материалы применяется феррит кобальта CoO·Fe₂O₃ со структурой шпинели, в котором после термической обработки в магнитном поле формируется одноосевая анизотропия, что и является причиной его высокой коэрцитивной силы. Магнитно-твёрдые ферриты применяются для работы в условиях рассеянных магнитных полей и в СВЧ-диапазоне. Изделия из ферритов изготовляют методами порошковой металлургии.

Основные характеристики важнейших магнито-твердых материалов

 

  Лит. см. при ст. Магнитные материалы.

  И. М. Пузей.