Mágneses anyagok és vizsgálatuk

A tantárgy angol neve: Magnetic Materials and Testing

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

Választható tárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
GEMT2533 őszi/tavaszi 3/0/0/v 5 1/1
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Mészáros István

docens

ATT
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Középiskolai matematika, fizika, kémia tananyag, anyagtudományi alapismeretek.

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat: -

7. A tantárgy célkitűzése

A "Mágneses anyagok és vizsgálatuk" c. tantárgy oktatásának célja felhasználó orientált áttekintő ismeretanyag adása az elektronikai -, villamos- és energetikai ipar mágneses anyagairól, alkalmazási lehetőségeiről, vizsgálati- és minősítési módszereiről. A tárgy keretén belül tárgyalunk több elektromágneses anyagvizsgálati eljárást.

8. A tantárgy részletes tematikája

Előadások

  1. Mágneses jellemzők, történeti visszapillantás, fejlődési trendek.
  2. Szilárdtestek mágneses tulajdonságai, rendezett mágneses szerkezetek, a mágneses momentumok rendeződési formái.
  3. Anizotrópia, magnetostrikció jelensége és következményei, a domenszerkezet kialakulása és hatása a makroszkopikus mágneses jellemzőkre.
  4. A mágnesezés folyamata, a mágnesezési görbék alaptípusai, mágneses anyagok kiválasztási problémái.
  5. Fémes lágymágnesek, mikrofizikai jellemzők, felhasználói technológiai beavatkozások hatása.
  6. Mágneses fémüvegek, mikro- és nanokristályos anyagok.
  7. Fémes keménymágnesek, mikrofizikai jellemzők, az utólagos megmunkálási, szerelési lehetőségek, speciális keménymágnesek.
  8. Ferrimágneses anyagok alaptípusai és jellemzői, hang- és rádiófrekvenciás ferritek, mikrohullámú ferritek.
  9. Keményferritek. Az információtárolás mágneses anyagai, mágneses vékonyrétegek.
  10. Különleges mágneses tulajdonságú anyagok, mágneses folyadékok, buboréktároló anyagok. Az elektronspin- és a magmágneses rezonancia.
  11. Magnetooptikai jelenségek és alkalmazási lehetőségeik.
  12. Mágneses tulajdonságok mérési lehetőségei, alapmérések, normáliák, ipari és szabványosított mérések.
  13. Egyedi mérési módszerek, mágnestér detektorok. Elektromágneses anyagvizsgálati módszerek. Barkhausen-zajmérés, nemlineáris felharmonikusok módszere, örvényáramú méréstechnikák.
  14. A mágneses jelenségek jelentősége, szerepe és felhasználhatósága az anyagszerkezeti kutatásokban.

Labor mérések témakörei

  • Mágneses tér mérések, érzékelők.
  • Statikus mágnesezési görbék mérése lágymágneses anyagokon.
  • Mágneses tulajdonságok hőmérsékletfüggése.
  • Koerciméteres mérések.
  • Epstein-mérés.
  • Magnetostrikció, magnetoelaszticitás.
  • Keménymágnesek mérése Stä blein-Steinitz módszerrel.
  • Keménymágnesek mérése Steingrover módszerrel.
  • Dinamikus mágnesezési görbék mérése.
  • Magnetooptikai jelenségek, domenszerkezet kimutatás.
  • Mágnestér, induktivitás, kölcsönös induktivitás normáliák használata.
  • Dia- és paramágneses anyagok mérése.
  • Mágneses Barkhausen-zaj mérése, zajspektrum értékelés, nemlineáris harmonikusok módszere, örvényáramú mérések.
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

3 óra/hét előadás 1óra/hét labor. Az elméleti anyag kiegészítéseként a félév során demonstrációs jellegű labor mérési lehetőségeket biztosítunk a hallgatók számára.

10. Követelmények

a. Az előadásokon a részvétel ajánlott. Az alkalmi (létszámtól függő) beosztás szerinti laborgyakorlaton való részvétel kötelező. A félév során nyújtott kiemelkedő teljesítménnyel megajánlott jegy szerezhető.

b. A vizsgaidőszakban: A vizsga írásbeli, előzetes jelentkezéshez kötött. Az esetleges ismétlővizsgára bármelyik későbbi, még be nem telt, vizsganapra is jelentkezni kell. A tárgyhoz tartozó kreditpontok megszerzésének feltétele az eredményes vizsgaosztályzat.

  1. Elővizsga: A szorgalmi időszak utolsó hetében elővizsgalehetőséget biztosítunk.
11. Pótlási lehetőségek

Szükség esetén a félév során lehetőséget biztosítunk a laborgyakorlatok pótlására.

12. Konzultációs lehetőségek

A tárgyhoz kapcsolódóan minden héten egy alkalommal konzultációt tartunk. A konzultációkon való megjelenés nem kötelező. A konzultációs időpontot a félév elején meghirdetjük.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Hidasi B, Mészáros I..: Mágneses anyagok (kézirat) és előadásvázlatok

J.C. Crangle: Solid State Magnetism, Edward Arnold, 1991.

G. Bertotti: Hysteresis in Magnetism, Academic Press, 1998.

Prohászka-TSzMK: Anyagtechnológia (Egyetemi jegyzet)

Ginsztler-Hidasi-Dévényi: Alkalmazott anyagtudomány (Egyetemi jegyzet, kiadás alatt)

A. Iványi: Hysteresis models in electromagnetic computation. Akadémiai Kiadó 1997. Bp.

W .D. Callister: Materials science and engineering. J. Wiley 1994. London

S. Chikazumi - S. H. Charap: Physics of magnetism. J. Wiley 1966. N.Y.

R. A. McCurrie: Ferromagnetic materials strukture and properties. Academic Press 1994. London

W. v. Münch: Werkstoffe der Elektrotechnik. B.G. Teubner, 1989. Stuttgart

W. Schatt: Einführung in die Werkstoffwissenschaft. Verlag 1991. Leipzig

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):

Kontakt óra

60

Félévközi készülés órákra

30

Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

35

Vizsgafelkészülés

25

Összesen

150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Mészáros István

docens

ATT