Permalloy - Permalloy

Tira de permalloy

Permalloy é um níquel - ferro magnético liga , com cerca de 80% de níquel e teor de ferro de 20%. Inventado em 1914 pelo físico Gustav Elmen na Bell Telephone Laboratories , é notável por sua alta permeabilidade magnética , o que o torna útil como um material de núcleo magnético em equipamentos elétricos e eletrônicos, e também em blindagem magnética para bloquear campos magnéticos . Ligas de permalloy comerciais normalmente têm permeabilidade relativa de cerca de 100.000, em comparação com vários milhares de aço comum.

Além de alta permeabilidade, suas outras propriedades magnéticas são baixa coercividade , magnetostrição próxima de zero e magnetorresistência anisotrópica significativa . A baixa magnetoestricção é crítica para aplicações industriais, permitindo que seja usada em filmes finos onde tensões variáveis ​​poderiam causar uma variação extremamente grande nas propriedades magnéticas. A resistividade elétrica de Permalloy pode variar até 5%, dependendo da força e da direção de um campo magnético aplicado . Permalloys normalmente têm a estrutura de cristal cúbico de face centrada com uma constante de rede de aproximadamente 0,355 nm na vizinhança de uma concentração de níquel de 80%. Uma desvantagem do permalloy é que não é muito dúctil ou trabalhável, portanto, as aplicações que requerem formas elaboradas, como escudos magnéticos, são feitas de outras ligas de alta permeabilidade, como metal mu . Permalloy é usado em laminações de transformadores e cabeças de gravação magnética .

Desenvolvimento

Cabo telegráfico submarino envolto em fita permalloy.

O Permalloy foi desenvolvido inicialmente no início do século 20 para compensação indutiva de cabos telegráficos . Quando os primeiros cabos telegráficos submarinos transatlânticos foram colocados na década de 1860, descobriu-se que os condutores longos causavam distorção que reduzia a velocidade máxima de sinalização para apenas 10-12 palavras por minuto. As condições certas para transmitir sinais através de cabos sem distorção foram elaboradas matematicamente pela primeira vez em 1885 por Oliver Heaviside . Foi proposto por Carl Emil Krarup em 1902 na Dinamarca que o cabo poderia ser compensado enrolando-o com fio de ferro, aumentando a indutância e tornando-o uma linha carregada para reduzir a distorção. No entanto, o ferro não tinha permeabilidade alta o suficiente para compensar um cabo de comprimento transatlântico. Depois de uma busca prolongada, o permalloy foi descoberto em 1914 por Gustav Elmen dos Laboratórios Bell , que descobriu que ele tinha uma permeabilidade maior do que o aço silício . Mais tarde, em 1923, ele descobriu que sua permeabilidade poderia ser bastante aumentada pelo tratamento térmico . Uma embalagem de fita permalloy poderia aumentar a velocidade de sinalização de um cabo telegráfico quatro vezes mais.

Este método de compensação de cabo declinou na década de 1930, mas na Segunda Guerra Mundial muitos outros usos para o Permalloy foram encontrados na indústria eletrônica.

Outras composições

Outras composições de permalloy estão disponíveis, designadas por um prefixo numérico que denota a porcentagem de níquel na liga , por exemplo "45 permalloy" significa uma liga contendo 45% de níquel e 55% de ferro . "Molibdênio permalloy" é uma liga de 81% de níquel , 17% de ferro e 2% de molibdênio . Este último foi inventado no Bell Labs em 1940. Na época, quando usado em linhas telegráficas de cobre de longa distância, permitia um aumento de dez vezes na velocidade máxima de trabalho da linha. Supermalloy , com 79% Ni, 16% Fe e 5% Mo, também é conhecido por seu alto desempenho como um material magnético "macio", caracterizado por alta permeabilidade e baixa coercividade .

Veja também

Notas

Referências

  • Richard M. Bozorth, Ferromagnetism, Wiley-IEEE Press (reedição de 1993), ISBN   0-7803-1032-2 .
  • P. Ciureanu e S. Middelhoek, eds., Thin Film Resistive Sensors, Institute of Physics Publishing (1992), ISBN   0-7503-0173-2 .