Синтетические жидкие диэлектрики

а) совол (С₁₂H₅Cl₅) – негорючая, густая бесцветная жидкость с резким запахом. Eпр ≈ 14кВ/мм, ε_r = 5,2, загустевает при температуре ниже + 5 ⁰С. Применяют для пропитки бумажной изоляции в конденсаторах;

б) совтол – совол разбавленный трихлорбензолом. Температура застывания ниже – 40 ⁰С. Применяется в конденсаторах и специальных трансформаторах. Данные жидкости - токсичны, негорючи, однако их пары могут воспламеняться при температуре 200 … 300⁰;

в ) кремнийорганические (ПМСЖ) и фторорганические жидкости – негорючие, температура застывания – 60 ⁰С, имеют стабильные параметры, применяются ограниченно из –за высокой стоимости.

 

Твердеющие диэлектрики

1) Воскообразные – применяют для пропитки пористых материалов, заливки ВЧ катушек, а также в составе компаундов.

а) парафин – получают перегонкой парафинистой нефти, температура плавления 50 … 55 ⁰С. E_пр = 20 … 25 кВ/мм, усадка до 15 %;

б) церезин – получают переработкой минерала озокерита (горного воска). Температура плавления 65 … 80 ⁰С, усадка 5 …7 %.

2) Битумы – искусственные, температура размягчения: 25 … 90 ⁰С и природные (асфальтиты): температура размягчения 150 … 220 ⁰С,                             E_пр = 10…25 кВ/мм, неморозостойкие. Применяют для компаундов и масляно-битумных лаков.

3) Лаки – коллоидные растворы плёнкообразующих веществ в летучих растворителях.

Плёнкообразующие: смолы (природные и искусственные), битумы, высыхающие масла (льняное, тунговое), эфиры, целлюлозы.

Растворители: спирты, ацетон, бензин, бензол, толуол.

В состав лаков также входят пластификаторы и сиккативы (ускорители твердения), а в состав эмалей - красители (пигменты).

Различают лаки: пропиточные, клеящие и покровные.

По способу сушки: холодной и горячей (печной).

 

4) Компаунды - твердеющие электроизоляционные составы не содержащие летучих растворителей. Обеспечивают затвердевшей массе малую пористость.

По назначению делят на пропиточные, заливочные и обмазочные.

Термопластичные компаунды изготавливают:

а) на основе битумов (битум + минеральное масло + канифоль). Их нагревостойкость 60 … 100⁰С, E_пр = 15 … 20 кВ/мм - применяют для пропитки обмоток;

б) воскообразные (парафин или церезин + канифоль или синтетическая смола) - применяют в радиотехнике.

Термореактивные:

а) на основе эпоксидных смол с добавкой талька или кварца. Затвердевшая масса имеет высокую прочность и плотность. Теплостойкость 80 … 110 ⁰С,      E_пр = 20 … 50 кВ/мм;

б) на основе кремнийорганических смол. Нагревостойкость до 200⁰С,      E_пр = 10 …30 кВ/мм. Применяют для пропитки обмоток электрических машин в нагрево- и влагостойком исполнении.

 

Технология пропитки обмоток

Компаунд нагревают до 150 … 170 ⁰С. Обмотки помещают в пропиточный котёл и сушат под вакуумом при 100 … 180 ⁰С, а затем в котёл впускают разогретый компаунд и постепенно повышают давление до 6 … 8 атм. Пропитанные обмотки сушат.

 

Твёрдые диэлектрики

1) Электротехнические бумаги – для их изготовления применяют чистую сульфатную целлюлозу.

а) кабельная бумага – применяется для изоляции в кабелях высокого напряжения. Механически прочная, толщиной 0,05 … 0,17 мм, E_пр = 6 … 9 кВ/мм – в непропитанном и 70 … 80 кВ/мм в пропитанном маслом виде. Выпускают одно-, трех – и четырёхслойную, обычную и уплотнённую;

б) конденсаторная - изготавливается толщиной 0,004 … 0,03 мм. Плотная, механически прочная, E_пр = 20 … 50 кВ/мм – в непропитанном и 250 … 300 кВ/мм – в пропитанном маслом виде. ε_r = 3,7, рабочая температура до 100⁰С. Выпускают в бобинах;

в) пропиточная и намоточная- имеют пониженную плотность, хорошо впитывают синтетическую смолу, предназначены для изготовления листового пластика – гетинакса и намоточных бумажно-бакелитовых изделий;

г) микалентная бумага – предназначена для изготовления гибкой слюдяной ленты. Имеет повышенную прочность, изготавливается из длинноволокнистого хлопка;

д) крепировальная бумага – гофрированная, поэтому обладает гибкостью и хорошо растягивается (до 60 %). Предназначена для изолирования отводов в масляных трансформаторах.

 

2) Электроизоляционные картоны - выпускают толщиной 0,1 …8 мм.

а) воздушные - предназначены для работы на воздухе. Твёрдые, плотные, с глянцевой поверхностью. E_пр = 8 …13 кВ/мм;

б) масляные - более рыхлые, толщиной 0,5 … 3 мм. Предназначены для изоляции в маслонаполненных аппаратах. Е_пр = 20 … 60 кВ/мм – в пропитанном виде;

в) фибра – изготавливается из специальной непроклеенной бумаги. Бумагу пропускают через ванну с подогретым до ~ 50⁰С раствором ZnCl_2, при этом на её поверхности появляется клейкое вещество. Затем бумагу наматывают на барабан, сушат, разрезают и прессуют изделия, Е_пр = 5 … 7 кВ/мм. Применяют в низковольтном оборудовании, и также для корпусов высоковольтных разрядников.

 

3) Текстильные материалы - вырабатываются из хлопкового, льняного, шёлкового и стекловолокна.

а) пряжу –используют для заполнения пустот в кабелях, для оплёток проводов и кабелей;

б) ленты – для изоляции обмоток электрических машин, а также в виде липкой прорезиненной изоленты;

в) лакоткани – состоят из тканевой основы пропитанной электроизоляционном лаком. Применяют для изоляции обмоток.

Выпускают также лакированные трубки для изоляции выводов.

Асбест и асбоматериалы

Асбест – природный материал, волокнистого строения, негорючий, нагревостойкость до 600 ⁰С.

На его основе выпускают:

а) асбестовую бумагу и картон, Е_пр = 4 … 6 кВ/мм. Применяют для изготовления асбогетинакса, электро- и теплоизоляционных прокладок;

б) асбоцемент – выпускают в виде волнистых или плоских листов, а также труб. Гигроскопичен, Е_пр = 2 … 3 кВ/мм. Влагостойкость и электрические параметры улучшают пропиткой (масло, парафин);

в) дроблёный асбест, замешанный на лаке применяют как электроизоляционную замазку.

5) Пластмассы - выпускают на основе искусственных и природных полимеров.

Полимеры и пластмассы

Поли – много, мерос – часть, т.е. молекулы полимеров состоят из десятков – сотен тысяч молекул исходных веществ – мономеров. Например:

СН₂ = СН₂ – этилен (мономер); (- СН₂ – СН₂ -)× n – полиэтилен(полимер).

Получают полимеры путём реакций:

а) полимеризации, т.е. объединения звеньев мономера в большие молекулы полимера без изменения химического состава и выделения побочных веществ;

б) поликонденсации, т.е получения полимера из нескольких исходных веществ с изменением химического состава и выделением побочных веществ;

В состав пластмасс обычно входят:

а) связующее – полимер;

б) наполнители – порошки, волокно, бумага, ткань и др.;

в) пластификаторы, стабилизаторы, красители, смазывающие вещества.

1) Полимеризационные пластмассы – обычно термопластичны, нетеплостойки. Их выпускают обычно без наполнителя: полистирол, поливинилхлорид, фторопласты, оргстекло и др..

2) Поликонденсационные:

а) фенолформальдегидные смолы и пластмассы на их основе – фенопласты. Выпускают в виде пресспорошков, волокнитов, слоистых пластиков (гетинакс, текстолит, ДСП);

б) пластмассы на основе карбомидных смол - аминопласты;

в) на основе полиэфирных смол (пластмассы и лакокрасочные материалы);

г) на основе эпоксидных смол (стеклопластики, клеи);

д) на основе полиамидных материалов (капрон, нейлон);

е) на основе кремнийорганических полимеров (пластмассы, лаки, смазочные материалы, кремнекаучуки - с теплостойкостью до 250 ⁰С).

 

 

Различают:

Пластмассы без наполнителя - обычно термопластичны, теплостойкость 60…80⁰С, Е_пр = 15 …30 кВ/мм.

а) полистирол – применяют для твёрдых электроизоляционных изделий. Методом экструзии вырабатывают плёнку для изоляции в ВЧ кабелях и конденсаторах, Е_пр = 80 … 100 кВ/мм. Ударопрочный полистирол применяют для корпусов приборов и радиоаппаратуры;

б ) полиэтилен – применяют для электроизоляционных плёнок, трубок, изоляции проводов, а также для твёрдых электроизоляционных изделий;

в) поливинилхлорид (ПВХ) – выпускают в виде жёсткого материала – винипласта, а также ПВХ – пластиката, используемого для изоляции проводов, кабелей и липкой изоленты;

г ) оргстекло;

д) полиамиды (капрон и лавсан) – применяют для изоляции проводов, как основу лакотканей и для различных электромонтажных изделий;

е ) полиуретаны – применяют для твёрдых электроизоляционных деталей, плёнок и как основу электроизоляционных лаков;

 ж ) фторопласты – применяют в виде плёнок, изоляции проводов, твёрдых электроизоляционных деталей. Нагревостойкость 200 … 400 ⁰С, обладают холодостойкостью.

  Пластмассыс порошкообразными и волокнистыми наполнителями (порошки и прессмассы).

Изделия из них имеют повышенную Нагревостойкость - 110…150⁰С,       Е_пр = 10 …20 кВ/мм.

а) фенопласты – на основе резольных и новолачных смол (фенолформальдегидных). Применяют для разнообразных электроизоляционных изделий, радио- и телефонной аппаратуры;

б) аминопласты – на основе карбомидных смол;

в) стекловолокниты – используются для изготовления деталей тягового электрооборудования и др., обладают повышенной прочность и нагревостойкостью.

Пластмассы с листовыми наполнителями.

а) гетинакс – получают горячим прессованием (~160⁰С) листов бумаги пропитанных резолом. Е_пр = 20 … 25 кВ/мм;

б) текстолит – изготавливают аналогично, с тканевым наполнителем. Механически прочный, но дороже и гигроскопичнее. Е_пр = 5 … 6 кВ/мм;

в ) стеклотекстолит – со стеклотканевым наполнителем. Связующие – резольная или эпоксидная смолы. Основной материал для печатных плат;

г) древеснослоистые пластики – получают горячим прессованием древесного шпона пропитанного резолом.

 

6) Резины -применяют для изоляции проводов и кабелей, электроизоляционных и эластичных прокладок. Сырьём является натуральный или синтетический каучук. Вулканизацией (т.е. нагревом каучука и серы ~ 140 ⁰С) получают резину. В её состав также вводят наполнители (мел, тальк, кварцевая пыль), смягчители (парафин), ускорители вулканизации и красители (сажа, цинковые белила).              Е_пр =15 … 25 кВ/мм. Рабочая температура: - 25…+100⁰С.

Выпускают мягкую резину (до 6 % S), полутвёрдую и твёрдую (до 20 % S), а так же эбонит (30 – 40 % S).

Мягкую используют для изоляции проводов, перчаток, электроизоляционных ковриков и т.п. Эбонит – для баков аккумуляторов и различных электроизоляционных деталей.

В настоящее время применяют различные синтетические каучуки, вырабатываемые из спирта, нефти и других продуктов.

7) Стекло - изготавливают варкой смеси (шихты), состоящей из кварцевого песка, соды, мела, доломита и других компонентов, при температуре 1350 … 1600 ⁰С.

Виды стёкол:

а) щелочные – сравнительно легкоплавкие с высоким содержанием щелочных окислов. Применяют для бытовых изделий;

б) щелочные, содержащие тяжёлые окислы - выпускают двух видов: флинты (PbO) и кроны (BaO); применяют при производстве конденсаторов;

в) малощелочные – содержат до 5 % щелочных окислов. Применяют для высоковольтных изоляторов. Изоляторы подвергают закалке, т.е. после прессования горячие изделия обдувают холодным воздухом, в результате их прочность повышается в 2 – 3 раза; E_пр до 45 кВ/мм;

г) бесщелочные (кварцевые) – тугоплавкие, применяют для изготовления стекловолокна, химической посуды, небольших изоляторов.

 

 

 

8) Электрокерамика  - изготавливается из порошкообразной смеси глины, каолина, кварцевого песка, полевого шпата, окислов бария, кальция, титана и др.

Изделия получают сухим прессованием, выдавливанием через мундштук, прессформовкой или на гончарном станке, реже литьём.

Виды электрокерамики:

а) установочная (изоляторная). Основной вид - электрофарфор, Е_пр = 30 кВ/мм, рабочая температура до 100 ⁰С.

Применяют также стеатит - электрокерамику, имеющую повышенную механическую прочность, Е_пр до 40 кВ/мм, рабочую температуру до 250 ⁰С.

Ее используют в радиотехнике и в высоковольтной аппаратуре;

 

 

б) конденсаторная керамика. Е_пр = 20 … 25 кВ/мм, ε_r = 12…250. Основой готового материала являются – титанаты (MgTiO₃), станнаты и цирконаты;

в) сегнетокерамика – имеет очень высокую ε_r  - до 6 …7 тыс., зависящую от приложенного напряжения, а также обладающую пьезоэффектом (деформация → U- прямой пьезоэффект, и обратный ~ U→ механические колебания той же частоты). Используется в малогабаритных конденсаторах и в различных датчиках.

9) Слюда – минерал слоистой структуры.

Основные виды:

а) мусковит – калиевая светлая слюда, Е_пр = 120…190 кВ/мм, нагревостойкость 500 … 600 ⁰С, ε_r = 6…8. Имеет высокую химическую стойкость;

б) флогопит – калиево-магнезиальная цветная слюда, Е_пр= 90 … 180 кВ/мм, нагревостойкость 800...900⁰С. Имеет более низкие механические свойства.

Применяют:

а) щепанную слюду (толщиной 10 … 45 мкм) – для изготовления миканита, т.е. листового материала, получаемого склейкой щепанной слюды теплостойким лаком. Применяют: прокладочный, коллекторный, гибкий миканит и микаленту;

б) конденсаторную;

в) фасонную – прессованные детали радиоламп и мощных ламп накаливания;

г) отходы (скраб) – используют как наполнитель в пластмассах, резинах, стекле (микалекс), а также для производства слюдяных бумаг: слюдинитов и слюдопластов, применяемых аналогично миканиту (имеют худшие параметры, но значительно дешевле).

Проводниковые изделия

 

 

1. Голые провода для воздушных линий электропередач: медные, алюминиевые, сталь-алюминиевые.

 

2. Обмоточные провода – выпускают с жилами из меди, алюминия и сплавов высокого сопротивления. Применяют для обмоток электродвигателей, трансформаторов.

Изоляция:

а) эмалевая – одно и двух-слойная;

б) бумажная – из кабельной бумаги;

в) волокнистая – одинарная или двойная, хлопчато-бумажная, шёлковая, синтетическая и стекловолокнистая;

г) эмалево-волокнистая;

3. Монтажные провода – предназначены для различных соединений в электротехнических устройствах. Токопроводящие жилы в них обычно из проводниковой меди, одно- или много-проволочные, часто лужёные, изоляция из полиэтилена или ПВХ (рабочая температура 50…70 ⁰С), а также из фторопласта (до 200⁰С). Возможна двойная изоляция (пластмассовая + волокнистая);

4. Установочные провода – для неподвижных прокладок в силовых и осветительных сетях.

Выпускают: с алюминиевыми и медными жилами, одно- и много-проволочными. Изоляция резиновая или пластмассовая. Резиновая иногда помещена в оплётку из хлопчатобумажной пряжи пропитанной противогнилостным составом.

Силовые кабели

а) низковольтные U ≤ 35 кВ – для трёхфазного переменного тока, с изоляцией из бумаги, резины и пластмасс. В маркировке указывают:

Материал жил: А – алюминий, медь не обозначают.

Вид изоляции: П – полиэтилен, Р – резина, В – ПВХ, бумага - не обозначается.

Материал защитной оболочки: А – алюминий, С – свинец, В – ПВХ.

Тип защитного покрытия: Б – броня из оцинкованной ленты, К – из скрученных проволок, Г – отсутствие покрытия;

б) маслонаполненные высоковольтные кабели низкого давления -  U = 110 …220 кВ и высокого давления – U = 220...500 кВ – представляют собой стальные маслонаполненные трубопроводы с проложенными в них отдельными фазами.

 

 

Основные элементы кабеля: токоведущие жилы, изоляция жил, защитная оболочка, защитный покров.

Токоведущие жилы – одно-, двух-, трех-, четырехжильные, материал –медь, алюминий. По конструкции – круглого и фасонного сечения (секторные и сегментные), одно – и многопроволочные.

Изоляция жил – бумажная, ПВХ, полиэтилен, резина.

Защитные оболочки – предохраняют жилы от воздействия света, влаги, химических веществ, мех. повреждений. Изготавливают из металлов (свинец, алюминий), пластмассы, резины.

Защитные покровы – состоят из подушки, брони и наружного покрова.

Подушка – защищает оболочку от повреждения брони. Это слой волокнистого материала или битума.

Броня – защищает от механических повреждений. Выполняют из двух стальных лент, плоской или круглой проволоки.

Наружный покров - защита от коррозии. Выполняют в виде пряжи, пропитанной битумом.

 

Полупроводниковые материалы

Полупроводниками – называются твёрдые вещества, которые в чистом виде, при нормальной температуре по электропроводности занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками (удельное сопротивление     10^-6…10^-7  Ом×м).

Электропроводность полупроводников сильно зависит от:

а) температуры;

б) освещённости;

в) напряжённости электрического поля;

г) дозы примесей постороннего вещества.

Основные полупроводники (Ge, Si) – четырёхвалентны.

 

Валентные электроны каждого атома связаны ковалентно с соседними по кристаллической решетке атомами, при этом все атомы имеют законченные 8-ми электронные внешние оболочки, и в чистом полупроводнике при температуре близкой к абсолютному нулю электропроводность отсутствует.

При повышении температуры, увеличивается энергия электронов и ковалентные связи могут разрываться. При этом возникают свободные электроны (-) и незаполненные связи – дырки, несущие условный положительный заряд (+). Появляется незначительная собственная проводимость полупроводника.

Для создания полупроводниковых приборов требуются материалы с преимущественно электронной или дырочной проводимостью. Их получают вводя в чистый полупроводник легирующие примеси:

а) при введении в 4 - х валентный полупроводник донорной (5-ти валентной) примеси (например в германий - мышьяк или сурьму), в п/п образуется избыток свободных электронов и возникает проводимость типа «n» - электронная;

б) при введении акцепторной (3 - х валентной) примеси (например в германий- индий) в п/п образуются незаполненные ковалентные связи – дырки, и возникает проводимость типа «p» -дырочная.

Электронную и дырочную проводимости называют – примесными.

Основные полупроводниковые материалы:

а) чистые химические элементы: Ge, Si, Se, Te используют как основные полупроводники, а также химические элементы вводимые в виде активных примесей: P, As, B, Sn, In, Ga;

б) кристаллические окислы металлов: CuO, ZnO, KdO и др.;

в) бинарные и более сложные химические соединения: нитриды, фосфиды, арсениды, карбиды и др.;

г) органические полупроводники.

Германий - в природе встречается часто, но в очень малых количествах. В чистом виде серебристо - серого цвета, очень твёрдый и хрупкий. Плотность  ~3,5 г/см³. Очищают Ge методом зонной плавки. Монокристаллы выращивают методом вытягивания из расплава.

Используют для диодов, транзисторов, датчиков и т.п. Рабочая температура до 80 ⁰С.

Кремний -один из самых распространённых химических элементов. Менее технологичен, чем германий. В чистом виде тёмно-серого цвета. Плотность         ~ 2,3 г/см³. Используют аналогично. Рабочая температура до 180 ⁰С.

Селен - редкоземельный химический элемент. Для полупроводникового производства используют кристаллический серый селен. Основное назначение – выпрямители и фотоэлементы.

Карбид кремния (SiC) - используют в высокотемпературных полупроводниковых приборах. Рабочая температура до 700 ⁰С.

Арсенид галлия (GaAs) – применяется для ВЧ приборов, работающих при температуре 300 … 400 ⁰С.

 

 

 

Основным элементом полупроводниковых приборов являются «p-n» переходы, имеющие одностороннюю проводимость.

З.Р. – зона рекомбинации, в которой практически отсутствуют свободные носители тока

 

При приложении к «p-n» переходу электрического напряжения, возможны:

	а) прямое включение – через переход идёт значительный электрический ток
	б) обратное включение – переход заперт и через него проходит только малый обратный ток.

 

 

Виды п/п приборов:

1) Диоды (вентили, детекторы) – образованы одним «p-n» переходом и имеют одностороннюю проводимость.

По конструкции - точечные (маломощные) и плоскостные (вентили).

2) Транзисторы – содержат два «p-n» перехода. Бывают: прямой «p-n-p» и обратной «n-p-n» проводимости. Используются в усилителях, генераторах и других устройствах. Выпускают: малой, средней и большой мощности.

3) Тиристоры – имеют четырёхслойную структуру и характеризуются двумя устойчивыми состояниями: «открыт – закрыт». Различают:

а) диодные тиристоры (динисторы) - с двумя выводами, состояние «закрыт» или «открыт» определяется подводимым напряжением;

б) тринисторы – имеют управляющий электрод; подачей на него небольшого управляющего напряжения, можно регулировать большой проходящий ток;

в) симисторы – симметричные тиристоры, позволяющие регулировать оба полупериода проходящего тока.

2. 4Магнитные материалы

Все вещества в природе разделяются на:

1) Диамагнитные – ослабляют магнитное поле.

2) Парамагнитные – незначительно усиливают магнитное поле.

3) Ферромагнитные – способны намагничиваться и усиливать магнитное поле в десятки … сотни тысяч раз: Fe, Ni, Co и их сплавы.

Магнитные свойства характеризуют:

а) магнитным потоком Ф (Вб);

б) магнитной индукцией В (Тл), т.е. интенсивностью магнитного потока;

в) напряжённостью магнитного поля Н (А/м), т.е. интенсивностью поля в вакууме;

г) магнитной проницаемостью материала μ_а = μ_о× μ_r,

где μ_о = 4π×10^-7 Гн/м – магнитная постоянная, μ_r  - относительная магнитная проницаемость. Для вакуума (воздуха) μ_r = 1.

У ферромагнетиков μа сильно зависит от Н.

Для них характерно также явление гистерезиса (т.е. отставание магнитной индукции от напряжённости поля), возникающее при намагничивании и перемагничивании ферромагнитного материала.

ОА – кривая начального намагничивания,  А и А' – точки магнитного насыщения материала, Вr – остаточная магнитная индукция, Нс – коэрцитивная сила, т.е напряжённость поля необходимая для полного размагничивания сердечника.

    Площадь петли гистерезиса построенная в масштабе, отображает потерю энергии на полный цикл перемагничивания ферромагнитного сердечника.

Материалы с малой Нс и малыми потерями на перемагничивание называют – магнитно-мягкими. Их используют для сердечников работающих в переменных магнитных полях (сердечники электрических машин, трансформаторов и др.).

Материалы с большими значениями Нс, Вr и широкой петлёй гистерезиса называют – магнитно-твёрдыми. Их используют для постоянных магнитов.

Каждый ферромагнетик имеет свою температуру Кюри, т.е. потери магнетизма. На магнитные свойства материалов сильно влияют их химический состав и технология изготовления.

     1) Магнитно-мягкие материалы

а) технически чистое железо. Содержит не более 0,1 % примесей. В зависимости от технологии получения различают электролитическое и карбонильное железо (обычно выпускают в виде порошка, из которого прессуют сердечники для ВЧ полей);

б) электротехническая сталь – содержит до 0,05 % С и 0,7…4,8 % Si.

Кремний улучшает магнитные свойства, повышает электрическое сопротивление, но одновременно увеличивает хрупкость сплава, что затрудняет механическую обработку.

Выпускают в виде листов, рулонов и ленты, часто с нанесением электроизоляционного покрытия.

    в) магнитно-мягкие сплавы:

- пермаллои – железо-никелевые сплавы, имеющие высокие магнитные характеристики. Применяются для малогабаритных сердечников;

- альсифер – сплав алюминия, кремния и железа. Очень твёрдый и хрупкий, детали выполняют отливкой или прессованием из порошка со связующим. Имеет близкие к пермаллоям магнитные свойства;

- ферриты – металлокерамика типа МеО×Fe₂O₃, где Ме – двухвалентный металл: Mn, Co, Mg, Ni, Zn. Очень твёрдые и хрупкие. Применяют для ВЧ сердечников и магнитных антенн.

Магнитно-твёрдые материалы

а) закалённые высокоуглеродистые стали: хромистые, вольфрамовые и кобальтовые. В настоящее время применяют ограниченно из-за высокой стоимости и сравнительно низких магнитных свойств;

б) специальные сплавы на основе Fe-Ni-Al, а также на основе Al-Ni-Co-Fe. Сплавы подвергают термомагнитной обработке;

в) металлокерамические магниты – получают спеканием порошков из сплавов Fe-Ni-Al-Co. Изделия закаливают, а затем отпускают. Применяют при массовом изготовлении небольших изделий сложной формы;

г) магнитотвердые ферриты. В основном используют феррит бария BaO×6Fe₂O₃. Имеет стабильные характеристики и значительно дешевле металлических магнитов.

Недостатки: высокая хрупкость и чувствительность к резким изменениям температуры.