Екранування магнітного поля: принципи і матеріали. Відносна магнітна проникність матеріалів

Матеріали

Найчастіше для захисту від магнітного поля застосовують екрани з вуглецевої сталі, так як вони володіють високою технологічністю щодо зварювання, пайки, недорогі і характеризуються хорошою корозійною стійкістю. Крім них, використовуються такі матеріали, як:

  • технічна алюмінієва фольга;
  • магнитомягкий сплав із заліза, алюмінію і кремнію (альсифер);
  • мідь;
  • скла з струмопровідним покриттям;
  • цинк;
  • трансформаторна сталь;
  • струмопровідні емалі і лаки;
  • латунь;
  • металізовані тканини.

Конструктивно вони можуть виготовляються у вигляді листів, сіток і фольги. Листові матеріали забезпечують кращий захист, а сітчасті більш зручні в збірці – їх можна з’єднувати між собою точкової зварюванням із кроком 10-15 мм. Для забезпечення антикорозійної стійкості сітки покривають лаками.

Рекомендації щодо вибору матеріалу

При виборі матеріалу для захисних екранів керуються наступними рекомендаціями:

  • У слабких полях використовують сплави з високою магнітною проникністю. Найбільш технологічним є пермалой, який добре піддається обробці тиском і різанням. Напруженість магнітного поля, необхідна для повного його розмагнічування, а також питомий електричний опір залежать в основному від процентного вмісту нікелю. За кількістю цього елемента виділяють низконикелевые (до 50%) і высоконикелевые (до 80%) пермаллои.
  • Для зменшення енергетичних втрат в змінне магнітне поле поміщають кожухи або з хорошого провідника, або з ізолятора.
  • Для частоти поля більше 10 МГц хороший ефект дають покриття з срібною або мідної плівки товщиною від 0,1 мм (екрани з фольгованого гетинаксу та інших ізоляційних матеріалів), а також мідь, алюміній, латунь. Для захисту від окислення міді її покривають сріблом.
  • Товщина матеріалу залежить від частоти f. Чим нижче f, тим більша повинна бути товщина для досягнення того ж ефекту екранування. На високих частотах для виготовлення кожухів з будь-якого матеріалу достатньо товщини 0,5-1,5 мм.
  • Для полів з високою f феромагнетики не використовують, так як вони володіють великим опором і призводять до великих втрат енергії. З метою екранування постійних магнітних полів не можна також застосовувати матеріали з високою провідністю, крім сталі.
  • Для захисту в широкому діапазоні f оптимальним рішенням є багатошарові матеріали (листи сталі з шаром металу з високою провідністю).

Загальними правилами вибору є наступні:

  • Високі частоти – матеріали з високою провідністю.
  • Низькі частоти – матеріали з високою магнітною проникністю. Екранування в даному випадку є однією з найбільш складних завдань, оскільки це ускладнює і ускладнює конструкцію захисного екрана.