Silicone-based elastic composites with a metallic filler have been strongly developed in recent years. These materials are considered applicable in many fields of science, including medicine. The advantageous mechanical parameters provided by the NdFeB micropowder reinforcement are balanced by the elasticity and biocompatibility guaranteed by the silicone matrix. So far, there have been several reports regarding such composites’ properties important from the biomedical point of view. The article deals with the physicochemical parameters of the new material for medical applications as well as the properties of the incubation liquid. The aim of the work was to determine effects of both the magnetic particles content (0, 30, 50, 70 wt%) and the incubation process under physiological conditions on the physicochemical properties of the material and the solution after incubation. The samples were incubated for various periods of time (8, 16 and 24 weeks) at the temperature of 37°C in a 0.9 wt% NaCl solution. The density, water contact angle, and water absorption of the materials were measured. The electrolytic conductivity, pH value, redox potential, surface tension, and kinematic viscosity were determined for the liquids after the materials incubation. The results obtained for pure silicone and the silicone-based composite reinforced with NdFeB microparticles were compared. The results indicate that incubation affects the samples and liquids, changing their physiochemical properties. For composites, the density decreased, which results in a noticeable concentration of the examined elements in the solutions.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem pracy są badania kompozytów metalowo-polimerowych wytwarzanych ze sproszkowanych materiałów pochodzących z recyklingu. Kwestie te mają na celu rozwiązanie problemu utylizacji odpadów poprodukcyjnych dostępnych w postaci pyłów metalowych, proszków i wiórów oraz odpadów z polimerów termoplastycznych. Przeprowadzone badania wstępne wskazują na możliwość wykorzystania metody do wytwarzania kompozytu metal / polimer do budowy rdzeni SMC.
EN
The subject of the work is research on metal-polymer composites produced of powdered recycled materials. These issues are aimed at addressing the main problem of utilization of postproduction waste materials available as metallic dusts, powders and shavings and waste materials from thermoplastic polymers. The preliminary studies carried out indicate the possibility of using the method of producing a metal / polymer composite for the construction of SMC cores.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Improved energy efficiency, limitation of production costs or increased power density of electrical machines are among principal incentives in searching for new, innovative designs. Undoubtedly, one of innovation features is application of alternative materials, which results in accomplishment of required technical or economic advantages. Different design variants of electromagnetic circuit of induction disk-type motor have been presented in this paper; these variants use alternative materials for stator and rotor cores. Results of calculations and lab tests of a model motor have been given. Cores of the motor models have been made of amorphous strip, of M470-50 electrical sheet, of solid steel and of Vacoflux48 strip with high flux density saturation values.
PL
Zwiększenie efektywności energetycznej, ograniczenie kosztów produkcji lub zwiększenie gęstości mocy maszyn elektrycznych jest główną motywacją do poszukiwania innowacyjnych w tym zakresie rozwiązań konstrukcyjnych. Jednym z aspektów innowacyjności jest bez wątpienia wykorzystywanie alternatywnych materiałów, pozwalających na osiągnięcie danej korzyści czy to technicznej czy ekonomicznej. W niniejszym artykule przedstawiono oraz przeanalizowano różne rozwiązania konstrukcyjne obwodu elektromagnetycznego indukcyjnego silnika tarczowego wykorzystującego alternatywne materiały rdzeni stojana i wirnika. Przedstawiono wyniki obliczeń oraz wyniki badań laboratoryjnych modelowego silnika, którego rdzenie wykonane zostały między innymi z taśmy amorficznej, z blachy M470-50, z litej stali oraz z taśmy Vacoflux48 o wysokich wartościach indukcji nasycenia.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Structural and magnetization measurements have been performed on the La1-xSrxMn0.5Ni0.5O3 (0 ≤ x ≤ 0.2) with perovskite structure. Structural data testify a partial order of the Ni and Mn ions in all the compounds in spite of chemical substitution of the La3+ ions by Sr2+ ones and an increase of the oxidation state of the Ni ions from 2+ towards to 3+ one. Magnetic structure of the compounds changes from ferromagnetic one to antiferromagnetic (compounds with x ≥ 0.1) while the temperature of a transition into paramagnetic state remains about 270 K for all the samples.
PL
Wykonano strukturalne i magnetyzacyjne pomiary na La1-xSrxMn0.5Ni0.5O3 (0 ≤ x ≤ 0.2) ze strukturą perwoskitu. Dane strukturalne potwierdzają częściowe uporządkowanie jonów Ni i Mn we wszystkich związkach pomimo chemicznej substytucji jonów La3+przez jony Sr2+ oraz zwiększenia stanu utlenienia jonów Ni od 2+ do 3+. Struktura magnetyczna związków zmienia się ze stanu ferromagnetycznego do antyferromagnetycznego (związki o x≥ 0.1), podczas gdy temperatura przejścia w stan paramagnetyczny pozostaje w przybliżeniu stał dla wyrzyskich próbek i wynosi 270 K.
The study analyzes the influence of particle size of magnetic ferrite on the possibility of using it, as a marker in magnetic prop pant during hydraulic fracturing. Based on a broad and accurate literature review, it was found, that the ferrite grain size can be one of the critical parameter conditioning the quality of the magnetic marker in shale gas hydraulic fracturing. Hence, the ferrite grain size determines greatly both the costs and efficiency of hydraulic fracturing.
PL
W pracy przeanalizowano wpływ wielkości ziarna ferrytu na możliwość zastosowania go, jako markera magnetycznego podczas szczelinowania hydraulicznego. Na podstawie szerokiego przeglądu dostępnej literatury, określono, że wielkość ziarna ferrytu może być kluczowym parametrem warunkującym jakość i właściwości markera magnetycznego stosowanego podczas szczelinowania hydraulicznego gazu łupkowego. Zatem, wielkość ziarna ferrytu wpływa zarówno na koszty jak i na efektywność szczelinowania hydraulicznego.
Magnetic circuits of electromagnetic energy converters, such as electrical machines, are nowadays highly utilized. This proposition is intrinsic for the magnetic as well as the electric circuit and depicts that significant enhancements of electrical machines are difficult to achieve in the absence of a detailed understanding of underlying effects. In order to improve the properties of electrical machines the accurate determination of the locally distributed iron losses based on idealized model assumptions solely is not sufficient. Other loss generating effects have to be considered and the possibility being able to distinguish between the causes of particular loss components is indispensable. Parasitic loss mechanisms additionally contributing to the total losses originating from field harmonics, non-linear material behaviour, rotational magnetizations, and detrimental effects caused by the manufacturing process or temperature, are not explicitly considered in the common iron-loss models, probably even not specifically contained in commonly used calibration factors. This paper presents a methodology being able to distinguish between different loss mechanisms and enables to individually consider particular loss mechanisms in the model of the electric machine. A sensitivity analysis of the model parameters can be performed to obtain information about which decisive loss origin for which working point has to be manipulated by the electromagnetic design or the control of the machine.
W próbkach soli cechsztyńskich zebranych z trzech fragmentów dostępnych rdzeni, pochodzących z dwóch wysadów solnych Góra i Wapno, wśród materiału rezydualnego, wyseparowano materiał charakteryzujący się wysoką magnetycznością. Analizom poddano dwa zebrane typy tego materiału, tj. sferule (sferulki) – kuliste, metaliczne formy oraz nieregularne ziarna. Łącznie przebadano 13 ziaren. Wielkość ziaren obu typów mieściła się w granicach 70-400 μm. Głównym składnikiem chemicznym sferul i ziaren nieregularnych jest tlenek żelaza, którego udział w próbkach wynosi od 70 do 100%. Geneza tego materiału magnetycznego nie jest jednoznacznie określona; mogą one mieć pochodzenie kosmiczne lub antropogeniczne.
EN
The Zechstein salt samples were collected from three fragments of cores, drilled from the Góra and Wapno salt domes. After the residual material had been separated, formations displaying high magnetism were found. Two types of such formations were subjected to analysis: round, metallic spherules and irregular particles. In total, 13 items were examined. The sizes of both types of the material ranged from 70 to 400 μm. Iron oxide was found to be the main chemical component of both spherules and irregular particles. Its proportion ranged from 70 to 100% in the samples. The origin of those magnetic materials has not been clearly determined. It can be either extraterrestrial or anthropogenic.
W przypadku wysokoobrotowego silnika reluktancyjnego przełączalnego należy zwracać uwagę na straty w rdzeniu. Z uwagi na duże wartości częstotliwości komutacji prądów powstające straty w obwodzie magnetycznym silnika mogą stać się stratami dominującymi. Powodują one nie tylko zmniejszanie mocy na wale silnika, pogarszanie sprawności, ale również w sposób istotny podnoszą temperaturę rdzenia stojana i narażają izolację uzwojeń. Na etapie projektowania silnika należy zatem zwracać szczególną uwagę na ograniczanie strat w rdzeniu stojana. Są możliwe dwa sposoby ich ograniczania. Pierwszym z nich jest zastosowanie konstrukcji o jednej parze biegunów wirnika. Drugim jest stosowanie materiału magnetycznego o ograniczonych stratach w żelazie. W pracy dokonano porównania wpływu różnych blach magnetycznych na charakterystyki statyczne dwupasmowego silnika reluktancyjnego przełączalnego wyznaczone na bazie modelu polowego oraz na temperaturę jego głównych elementów obliczoną za pomocą modelu obwodowego. Zostały wyznaczone straty silnika w projektowanym punkcie pracy. Dokonano weryfikacji laboratoryjnej prototypowych rozwiązań.
EN
Core losses have a significant meaning in high-speed switched reluctance motor. Core losses can be dominant due to high frequency of currents commutation and they can cause not only decrease of mechanical and decrease of efficiency but also can significantly increase temperature of stator core and can damage windings insulation. In the stage of motor design a special attention should be paid to reduce losses in stator core. The first way is to use a construction of motor with one pair of rotor poles, the second way is to use magnetic material with limited core losses. In the paper comparison of various magnetic sheets influence on static characteristics of two-phase switched reluctance motor was done based on field model and comparison of various magnetic sheets influence on temperature of main elements of motor was done based on circuit model. Core losses were determined in designed working point. Laboratory tests were conducted.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Using Heisenberg model, the equations of motion for the dynamic properties of spin waves in three dimensions were obtained and solved analytically up to an exponential operator representation. Second order Suzuki Trotter decomposition method with evolution operator solution was applied to obtain the numerical solutions by making it closer to real spin systems. Computer based simulations on systems in micro canonical ensembles in constant-energy states were used to check the applicability of this model for one dimensional lattice by investigating the occurrence, temperature dependence and spin-spin interaction dependence of the spin waves. A visualization technique was used to show the existence of many spin wave components below the Curie temperature of the system. In the magnon dispersion curves all or most of the spin wave components could be recognized as peaks in the dynamic structure factor. Energy conservation of the algorithm is also shown.
W pracy badano wpływ wielkości frakcji amorficznego proszku wiązanego polimerem na właściwości magnetycznie miękkie i mechaniczne. Proszek został otrzymany poprzez niskoenergetyczne mielenie amorficznej płytki wytworzonej metodą wtłaczania ciekłego stopu do miedzianej formy. Na podstawie badań dyfrakcji promieni rentgenowskich stwierdzono, że kompozyty miały strukturę amorficzną. Wykorzystując magnetometr wibracyjny zmierzono statyczne pętle histerezy magnetycznej, na podstawie których wyznaczono parametry takie jak: magnetyzacja nasycenia (μoMs.) oraz pole koercji (Hc). Zmierzono mikrotwardość wykorzystując metodę Vickersa. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wielkość amorficznych cząstek istotnie wpływa na zmianę parametrów magnetycznych jak i mechanicznych badanych kompozytów. Dodatkowo stwierdzono, że osnowa polimerowa izolująca amorficzne cząstki wpłynęła na pogorszenie parametrów magnetycznie miękkich w porównaniu do masywnych płytek.
EN
In the paper investigates the effect of the volume fraction of amorphous powders on the soft magnetic and mechanical properties. The powder was obtained by low-energy milling of amorphous plates produced by the injection of a liquid alloy into a copper mold. On the basis of X-ray diffraction, it was found that the composites had an amorphous structure. Using the vibrating sample magnetometer, the static hysteresis loops were measured, on which basis the basic magnetic parameters such as saturation magnetization (μoMs) and the coercive field (Hc) were determined. Microhardness was measured using the Vickers method. From the examinations, it was found that the size of the amorphous particles significantly influences the change of magnetic and mechanical parameters of the studied composites. Additionally it was found that the polymeric matrix insulating the amorphous particles affected the deterioration of soft magnetic parameters in comparison to the massive plates.
W pracy zawarto wyniki badań wpływu parametrów blachy magnetycznej na właściwości wysokoobrotowego silnika elektrycznego z komutacją elektroniczną. W warunkach laboratoryjnych wyznaczono charakterystyki mechaniczne badanego silnika oraz jego sprawności przy różnych wartościach napięć zasilających wynikających z założeń projektowych oraz rodzaju zastosowanej blachy magnetycznej. Dokonano porównania wpływu zastosowanego materiału magnetycznego oraz sposobu jego ułożenia na kluczowe parametry silnika takie jak amplituda momentu zaczepowego oraz sprawność wypadkowa silnika. Zamieszczono wnioski dotyczące możliwości ograniczania strat w żelazie silnika.
EN
In the paper there are presented the results of studies on the influence of magnetic sheet parameters on properties of a high-speed electric machine with electronic commutation. The magnetization curves of typical isotropic sheets and an anisotropic sheet are shown in Fig. 1. The total losses of the sheets from Fig. 1 are presented in Fig. 2. To build a prototype I of the BLDC motor there was used isotropic sheet of thickness 0,35 mm and to build prototypes II and III there was used anisotropic sheet of thickness 0,23 mm. The constructed prototypes are shown in Fig. 3. A cogging torque was determined for the made prototypes in laboratory conditions (Fig. 4). Mechanical and efficiency characteristics of the examined motor were determined in laboratory conditions at different values of the supply voltage resulting from the design assumption and type of magnetic sheet. Minimum supply voltages were assumed to obtain projected working point (Fig. 9).Comparison of the influence of the magnetic material and the way of its orientation on the key parameters of the motor such as the cogging torque amplitude and the resultant efficiency of the motor was performed. Conclusions concerning possibility of limiting the losses in motor iron are given.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
ProbIems of application of instantaneous power theory theses to the analysis of electromagnetic and energy processes in nonlinear ferromagnetic circruits at different degrees of its saturation have been considered. Results confirm the necessity to revise the conventional methods and approaches to analyze the nonlinear circuits in saturation conditions.
PL
Rozważono problemy związane z teorią mocy chwilowej zastosowaną do analizy elektromagnetycznych i energetycznych procesów w nieliniowych obwodach ferromagnetycznych w różnym stopniu nasyconych. Wyniki analiz potwierdzają konieczność rewizji metod konwencjonalnych i podejść do analizy obwodów nieliniowych w stanie nasycenia.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Polska Norma PN-EN 60404-6: Materiały magnetyczne; dopuszcza dwa warianty wymuszania sygnałów sinusoidalnych do badania materiałów magnetycznych. Pierwszym z nich jest sinusoidalne wymuszenie indukcji magnetycznej B, natomiast drugi wariant dopuszcza możliwość wymuszenia sinusoidalnego kształtu natężenia pola H w próbce. W pracy porównano wyniki badań podstawowych parametrów materiałów magnetycznych stosując bądź sinusoidalne wymuszenie indukcji magnetycznej, bądź sinusoidalne wymuszenie natężenia pola.
EN
The Polish Standard allows two variants of sinusoidal signal extortion to investigation of magnetic materials. First of them is sinusoidal extortion of magnetic flux density B while the second variant admits to sinusoidal signal extortion of field intensity H into the tested sample. The essential parameters of the magnetic materials of the test samples to obtain by means of two variants input signal force were compared.
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów parametrów próbek materiałów magnetycznych przy zastosowaniu różnych wariantów wymuszenia sygnału magnesującego. Sinusoidalne wymuszenie napięciowe sygnału powoduje sinusoidalne wymuszenie indukcji magnetycznej, co powoduje odkształcenie natężenia pola, natomiast sinusoidalne wymuszenie prądowe sygnału magnesowania powoduje sinusoidalne wymuszenie natężenia pola, co skutkuje odkształceniem indukcji (strumienia magnetycznego). Porównano parametry podstawowych parametrów opisujących właściwości materiałów magnetycznych badanych próbek otrzymane dla dwóch wariantów wymuszeń pola.
EN
The parameters of magnetic materials are determined by both the autonomic measuring stands, i.e. the volt-ampermeter method and the impedances bridges or the computer measuring systems. The sources of signal in measuring system to investigation of magnetic material parameters are alternating current power supplies. However, in automated measuring systems, the final unit of track feeding is power amplifier. It permits to extorting both the proper value of voltage and to supply the tested sample appropriate large current. The Polish Standard allows two variants of sinusoidal signal ex-tortion to investigation of magnetic materials. First of them is sinusoidal extortion of magnetic flux density B while the second variant admits to sinusoidal signal extortion of field intensity H into the tested sample. Extortion from theoretically ideal voltage source signal corresponds to the first option, while in the second variant is necessary ideal current source. In practice, to comply with requirement of the Standard, it is necessary to assure the condition of a much smaller or a much larger internal source impedance in relation to impedance of magnetizing winding of the test sample, respectively to condition of voltage or current extortion. Disposing of either the power supply with well-known internal impedance or the amplifier with well-known output impedance this condition be comply with properly selection of magnetizing winding number of turns. The investigation of magnetic materials of different samples in which was executed either the force of sinusoidal magnetic flux density, which effects the deformation of intensity of the field strength or sinusoidal force of the field strength which causes the deformation of magnetic flux is presented. The essential parameters of the magnetic materials of the test samples to obtain by means of two variants input signal force were compared. The investigations showed distinctness of measurements results of parameters of the same samples by applying the different variants of signal extortions admitted by the Standard.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
La- and Ni-doped Fe3O4 nanocomposite particles with a high saturation magnetization were prepared by a homogeneous precipitation method in aqueous solutions. The obtained nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICPAES) and vibrating sample magnetometry (VSM). The results showed the diameters of La- or Ni-doped Fe3O4 composite particles to be in the range of 10-25 nm. The specific saturation magnetization of La- or Ni-doped Fe3O4 was considerably higher than that of pure Fe3O4 nanoparticles. The nanocomposite particles exhibited superparamagnetic behaviour.
In this paper, the influence of different core materials on attractive electromagnetic force in DC electromagnetic brakes is presented. Measured values are mostly in good agreement with the results obtained from numerical calculations. In many cases the reason for discrepancies between measured and calculated values is in deviations of magnetic material characteristics of same material during manufacturing process.
PL
W artykule przedstawiono wpływ materiałów rdzeni magnetycznych na wartość siły elektrodynamicznej w stałoprqdowych elektromagnetycznych hamulcach. Zmierzone wartości siły elektrodynamicznej pozostają w dobrej zgodnosci z wartosciami uzyskanymi w procesie symulacji komputerowej.
Nowoczesne tendencje rozwojowe w inżynierii materiałów magnetycznych przebiegają dwukierunkowo. Część ośrodków naukowo-przemysłowych prowadzi badania nad nowymi jakościowo miękkimi materiałami magnetycznymi - stopami o strukturze amorficznej i nanokrystaiicznej, stopami żelazo-niklowymi Ni-Fe i żelazo-kobaltowymi Co-Fe. Równolegle opracowywane są nowe procesy technologiczne poprawiające właściwości konwencjonalnych blach elektrotechnicznych. Rezultatem tych badań są wysokokrzemowe blachy elektrotechniczne 6,5 % Si-Fe o strukturze mikrokrystalicznej.
EN
Novel trends of development in magnetic materials run in two ways. One part of science-industrial centres makes research on novel qualitative softly magnetic materials - alloys with structure amorphous and nanoerystalline. alloys: Fe-Ni and Co-Fe. In the parallel novel processing improving conventional electrical steel properties are made. 6.5% Si-Fe high silicon electrical steel with microcrystlic structure are the result of this research.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Written International Standards provide a framework that supports the purchase and sale of magnetic materials. With advances in device design and operation, measurement traceability for instruments and materials is required for non-standard conditions such as non-sinusoidal waveforms. In this paper a brief summary of the underlying measurement principles are given along with a specific example that required an extension of conventional metrology. An area of particular importance is the measurement of the properties of soft magnetic materials when both the polarisation and magnetic field strength waveforms are non-sinusoidal. An introduction to the metrology issues that need considering are given including the requirements that need to be fulfilled to perform accurate waveform sampling.
PL
Międzynarodowe normy wspomagają sprzedaż i zakup materiałów magnetycznych. Wraz z rozwojem możliwości projektowania konieczne staje się także współzależność danych pomiarowych także dla niekonwencjonalnych warunków magnesowania (nie opisanych normą). W pracy przedstawiono zasady pomiarów które mogą być podstawą rozwoju konwencjonalnych pojęć metrologii. Szczególnie ważne jest badanie właściwości magnetycznych materiałów magnetycznie miękkich, gdy zarówno polaryzacja jak i natężenie pola magnetycznego nie są sinusoidalne. Powstaje potrzeba wprowadzenia wymagań co do warunków próbkowania tych sygnałów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.