1J36是一种常见的精密软磁合金,也被称为定膨胀软磁合金。
下面详细介绍一下这种材料:
牌号: 1J36
名称: 铁镍基软磁合金
标准: 属于中国国标(GB)中的牌号。与之对应的国际类似牌号有美国的Invar 36(UNS K93600),德国的Dilvar 36等。需要注意的是,虽然成分和特性相似,但不同国家的标准在微量元素上可能有细微差别。
它的核心成分是铁(Fe) 和镍(Ni),并含有少量其他元素来调整性能。
镍(Ni): 约 35.0~37.0% - 这是实现其低膨胀特性的关键元素。
铁(Fe): 余量。
其他微量元素: 如碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等,含量都控制得非常低,以确保性能的稳定。
1J36最显著的特点是它在一定温度范围内具有极低的热膨胀系数,同时兼具良好的软磁性能。
定义: 在一定的温度范围内(通常是室温附近,约 -60°C 到 +100°C),其长度几乎不随温度变化而变化。
平均线膨胀系数: 通常小于 1.8 × 10⁻⁶ /°C(在20°C~100°C范围内)。这个数值远低于普通钢材(约 11-12 × 10⁻⁶ /°C)。
原理: 这种反常的热膨胀行为是由于其铁磁性抵消了正常的晶格热膨胀。在居里温度以下,磁致伸缩效应与热膨胀效应相互抵消。
高磁导率: 具有较高的初始磁导率和最大磁导率,易于被磁化。
低矫顽力: 意味着磁化和退磁都很容易,磁滞回线狭窄,磁损耗低。
饱和磁感应强度: 相对较低,通常在 0.8~1.0 T(特斯拉)左右。
居里温度: 约 230°C。超过这个温度,材料会失去铁磁性,其低膨胀特性也会消失。
密度: 约 8.1 g/cm³。
力学性能: 可以通过冷加工提高其强度和硬度,但加工硬化率较高。
基于其低膨胀和软磁的双重特性,1J36被广泛应用于需要尺寸稳定性和电磁性能的精密场合:
精密仪器仪表:
用于制造标准尺、测距仪、大地测量基线尺等精密测量元件的骨架或部件。
各种谐振腔、微波通信波导等。
电子和电气工业:
显像管/电子束管的荫罩: 这是其经典应用之一,要求在高温度变化下保持精确的电子束定位。
晶体振荡器和集成电路引线框架,保证热稳定性。
各种磁屏蔽罩,利用其高磁导率来屏蔽外界磁场干扰。
航空航天领域:
用于制造人造卫星和航空航天器中的复合材料模具、支撑结构等,要求在温差巨大的太空环境中保持尺寸稳定。
其他领域:
液化天然气(LNG)运输和储存系统中的部件,因为其在超低温下仍能保持良好的韧性。
与玻璃、陶瓷等材料进行封接,因为它们的热膨胀系数可以匹配,避免因热胀冷缩不同而产生应力开裂。
1J36是一种集低热膨胀系数与优良软磁性能于一身的特殊合金。 它的核心价值在于在温度变化的环境中能保持极佳的尺寸稳定性,同时又能高效地导磁和屏蔽磁场。这使得它在精密测量、电子通信和航空航天等高科技领域成为了不可替代的关键材料。
需要注意: 为了获得最佳的低膨胀性能和磁性能,1J36材料在最终使用前通常需要经过特定的热处理(如在氢气或真空环境下退火)。