Lothar Michalowsky / Jürgen Schneider (Hrsg.) Magnettechnik. Grundlagen Werkstoffe Anwendungen. 3. Auflage

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1 Lothar Michalowsky / Jürgen Schneider (Hrsg.) Magnettechnik Grundlagen Werkstoffe Anwendungen 3. Auflage VULKAN W VERLAG

2 Inhaltsverzeichnis IX Inhaltsverzeichnis Vorwort Formelverzeichnis v VII 1. Grundlagen Maxwellsche Gleichungen Energie und Kräfte Maßsysteme Magnetisches Moment Atomares magnetisches Moment Einteilung der magnetischen Werkstoffe Diamagnetische Substanzen Paramagnetische Substanzen Magnetische Grundgrößen und Begriffe Curie-Temperatur und spontane Magnetisierung Klassische Molekularfeldtheorie des Ferromagnetismus Austauschwechselwirkung Austauschenergie Kristallanisotropieenergie Induzierte Anisotropie Magnetomechanische Effekte, Spannungsanisotropie Austauschanisotropie Formanisotropie Magnetisierungsprozesse und Domänentheorie Mikromagnetismus Domänenstrukturen Domänengrenzen (Bloch-, Neel-Wände) Ummagnetisierung durch Wandverschiebung Kohärente Rotation Stoner-Wohlfahrt-Modell Brownsches Paradoxon Keimbildung Wechselwirkung Magnetisierungskurven und Hystereseeigenschaften Magnetische Hysterese Magnetisierungskurven Schleifenform Remanenz Koerzitivfeldstärke Einmündung in die magnetische Sättigung Reversible Drehungen im Bereich hoher Feldstärken Paraprozess Änderung der Magnetisierung Abmagnetisieren Aufmagnetisieren 48

3 Inhaltsverzeichnis 1.6 Dynamische Ummagnetisierungsvorgänge Magnetische Werkstoffe in Wechselfeldern (f > 10 khz) Oberwellen, komplexe Permeabilität Wirbelstromeinflüsse Auftrennung der Gesamtverluste Ummagnetisierungsverluste in Wechselfeldern Ummagnetisierungsvorgänge im Bereich kleiner Amplituden, Rayleigh-Bereich Ummagnetisierungsverluste bei größeren Wechselfeld-Amplituden Magnetische Nachwirkung Spezielle MagYietisierungsprozesse Ummagnetisierung durch impulsförmige Aussteuerung Ummagnetisierungsvorgänge in dünnen Schichten Ferromagnetische Resonanz Ungedämpfte Präzession Gedämpfte Präzision Spinwellen Berechnung magnetischer Felder und magnetischer Kreise Felderzeugung durch Leitungsstrom Grundlagen Feldberechnung Leiterschleife - Dipolschicht Felderzeugung durch magnetische Werkstoffe Grundlagen Magnetischer Dipol Berechnung des magnetischen Feldes bei gegebener magnetischer Polarisation Magnetische Messtechnik Erzeugung magnetischer Felder Luftspulen Elektromagnete Dauermagnete Hochfeldmagnete Grundlagen der magnetischen Messverfahren Induktionsmethoden Kraftmethoden Sonstige Verfahren Kommerzielle Messtechnik zur Prüfung der magnetischen Eigenschaften von Werkstoffen Hysteresegraph Koerzimeter Wechselfeld-Messeinrichtungen Magnetische Messeinrichtungen für höhere Frequenzen Spezielle Messtechnik für Dauermagnete Magnetische Werkstoffe Weichmagnetische metallische Werkstoffe Werkstoffe mit höchsten Werten der Sättigungspolarisation 135

4 XII Inhaltsverzeichnis Elektrobleche Eisen-Aluminium-und Eisen-Aluminium-Silizium-Legierungen Eisen-Nickel-Werkstoffe Amorphe weichmagnetische Werkstoffe Nanokristalline weichmagnetische Werkstoffe Hochsiliziertes Eisen Weichmagnetische metallische Werkstoffe mit besonderen magnetischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften Magnetkopfwerkstoffe Weichmagnetische metallische Werkstoffe für temperaturempfindliche Schalter und Relais MagnetostriktiVe Werkstoffe Weichmagnetische metallische Werkstoffe mit einem nur schwach temperaturabhänggen Elastizitätsmodul Magnetische Werkstoffe mit definiertem Ausdehnungsverhalten Weichmagnetische Form-und Massivteile Weichmagnetische Pulververbundwerkstoffe Weichmagnetische Ferrite Weichmagnetische Ferrite für frequenzselektive Bauelemente mit hoher Anfangspermeabilität und mittlerer Grenzfrequenz (f G < 2 MHz) Weichmagnetische Ferrite für frequenzselektive Bauelemente hoher Grenzfrequenz (f G > 1 MHz) Weichmagnetische Werkstoffe für die Mikrowellentechnik ( GHz) Weichmagnetische Ferrite für die Leistungsübertragung Weichmagnetische Ferrite für Magnetköpfe Ferritwerkstoffe mit rechteckiger Hystereseschleife für Anwendungen in der Informations-, Schalter- und Relaistechnik Weichmagnetische Ferrit-Werkstoffe mit hoher Magnetostriktion Hartmagnetische metallische Werkstoffe Martensitische Stähle Hartmagnete auf Basis von CuNiFe und CuNiCo Hartmagnete auf Basis von CoFeV und CoFeVCr FeCoCr-Hartmagnete AINiCo-Dauermagnetwerkstoffe PtCo-Dauermagnetwerkstoffe Hartmagnete auf Basis von MnAIC Dauermagnetwerkstoffe auf Basis von Seltenerdmetallen (SE-Magnete) SE-Co-Magnete NdFeB-Magnete Kunststoffgebundene metallische Dauermagnetwerkstoffe Magnetisch halbharte metallische Werkstoffe Oxidische Dauermagnetwerkstoffe Oxidische über Sinterung hergestellte Dauermagnetwerkstoffe Hartmagnetische Verbundwerkstoffe mit oxidischen Fillern Hybridmagnete auf Basis gebundener Ferrit/NdFeB Magnete 209

5 Inhaltsverzeichnis MAURER MAGNETICAG XIII Komplettes Lager-Sortiment Fachkundige Beratung EU-Verzollte Lieferungen Neodym, Samarium Kobalt, Alnico, Ferrit Entmagnetisieren Industriestr. 8. CH-8627 Grüningen. Tel. +41 (0) Fax +41 (0) Materialien für die magnetische Aufzeichnung und Datenspeicherung Magnetomotorische Speichermedien Magnetblasenspeicher-Medien Magnetooptische Speichermaterialien Metallische und oxidische Sonderwerkstoffe Magnetoresistive Multilayersysteme - Spinelektronik Schirmende Deckfolien zur Anwendung im GHz-Bereich Anwendung magnetischer Werkstoffe Anwendung metallischer, magnetischer Werkstoffe Generatoren Elektrische Energietechnik - Transformatoren Elektrische Energietechnik - Elektrische Maschinen Vorschaltgeräte Magnetische Werkstoffe für die Leistungselektronik Magnetische Werkstoffe für Steuer-, Schalt- und Schutzzwecke Spezielle Anwendungen weichmagnetischer metallischer Werkstoffe Einsatz von metallischen hartmagnetischen Werkstoffen Elektroakustische Wandler Dauermagnete in Messgeräten und anderen physikalischen Geräten Anwendung oxidischer, magnetischer Werkstoffe Elektrische Energietechnik - Hochfrequenztransformatoren und Drosseln für hohe Leistungen Alternative Werkstoffe zu Ferriten für die Leistungselektronik Hochfrequenztransformatoren, Stromwandler und Drosseln für die Lichttechnik Magnetische Werkstoffe für die Informationstechnik und Kommunikationstechnik Übertrager, Filter und Drosseln zur Sicherung der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) 284

6 XIV Inhaltsverzeichnis Hochfrequenztransformatoren und Drosseln für die Antriebstechnik und Industrieautomation Oxidische magnetische Werkstoffe in der Identifikationstechnik Übertrager für die Schwachstromtechnik Anwendung magnetoresisitver Sensoren Anwendung oxidischer Dauermagneten Magnetische Separation für den Bereich der Rohstoffaufbereitung Auslegung magnetischer Kreise Optimale Werkstoffauswahl und optimaler Werkstoffeinsatz Der magnetische Kreis - Berechnungsformeln Berechnung der magnetischen Felder und der Induktion Kräfte im offenen magnetischen Kreis Ringkerne, Schnittbandkerne und Blechpakete Dauermagnete und Magnetkerne Berechnung der magnetischen Verluste Standards und Normen, mit Anhang 341 Stichwortverzeichnis 355 Inserentenverzeichnis 365 Messtechnik für die Praxis Unsere Produkte: Hysteresegrafen für hart- und weichmagnetische Werkstoffe, Koerzimeter, Feldstärkemesser, Fluxmeter, Hallsonden und Messspulen aller Art, Mess- und Prüfservice von Magnetwerkstoffen in Lohnarbeit Magnet-Messtechnik Jürgen Ballanyi e.k. info@magmess-ballanyi.de Tel./Fax: