Feritový magnet

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Feritové magnety

Feritový magnet je permanentní magnet vyrobený z keramických oxidůferitů. Z tvrdých feritů se vyrábějí cenově nejpříznivější a celosvětově nejpoužívanější permanentní magnety. Jejich celosvětová spotřeba dosahuje ročně cca 300 000 tun a nadále stoupá. Kvalita i sortiment zaznamenávají rovněž neustálý pokrok. Výhodou feritů je nejlevnější cena za kilogram a velký rozměrový i tvarový rozsah.

Chemické vlastnosti

Kromě rozšířených barnatých feritů se stále více používají vysoce koercitivní strontnaté ferity. Feritové magnety se skládají z cca 86 % Fe2O3 a cca 14 % BaO nebo SrO (stechiometrický vzorec BaFe12O19 nebo SrFe12O19). Suroviny jsou dobře dosažitelné a cenově výhodné. Feritové permanentní magnety jsou odolné vůči mnohým chemikáliím, jako jsou ředidla, hydroxidy a slabé kyseliny. U silných organických a anorganických kyselin (šťavelové, sírové, chlorovodíkové a fluorovodíkové) je odolnost v podstatě určována teplotou, koncentrací a časem styku. V zásadě by měla být odolnost stanovena dlouhodobými pokusy.

Mechanické vlastnosti

Na základě svého keramického charakteru jsou ferity křehké a citlivé na náraz a ohyb. Z důvodu jejich značné tvrdosti musí být ferity obráběny diamantovým nářadím.

Přibližné hodnoty některých mechanických vlastností

  • Tvrdost: 6÷7 Mohs
  • Modul pružnosti: 150×103 N/mm2
  • Pevnost v tlaku: 700 N/mm2
  • Pevnost v tahu: 50 N/mm2
  • Pevnost v ohybu: 55 N/mm2

Teplotní závislosti magnetických vlastností magneticky tvrdých feritů

Teplotní zatížení izotropních a anizotropních magneticky tvrdých feritů způsobuje změny jejich magnetických vlastností. Teplotní závislost koercitivní intenzity magnetického pole probíhá u magneticky tvrdých feritů a permanentních magnetů ze vzácných zemin opačně. Při vzrůstající teplotě klesá remanence u magneticky tvrdých feritů o 0,2 % na kelvin a koercitivní intenzity magnetického pole vzrůstá současně o 0,3 % na kelvin. Při klesající teplotě stoupá remanence a klesá koercitivní síla pole stejnou měrou. To má za následek, že magnety a magnetické systémy s nízko položeným pracovním bodem mohou utrpět trvalou ztrátu magnetování, pokud jsou vystaveny nižším teplotám.

Výroba feritových permanentních magnetů

Blokové schéma výrobního procesu feritových magnetů

Základními surovinami pro výrobu magneticky měkkých feritů jsou oxid železitý (Fe2O3) a uhličitany barya (BaCO3) nebo stroncia (SrCO3). Uvedené suroviny se mísí v poměru asi 80 % Fe2O3 a asi 20 % BaCO3 nebo SrCO3 a z této směsi kalcinací za vysokých teplot vzniká hexaferit. Potom následuje lisování do požadovaných tvarů buď za sucha (ve formě prášku s pojivem) a nebo ve formě vodné suspenze. Anizotropní permanentní magnety se lisují v magnetickém poli. Konečný tvar a pevnost dostávají permanentní magnety výpalem (sintrováním) při teplotách přes 1200 °C. Potom jsou dle potřeby magnetovány a po konečné kontrole expedovány. Na obrázku je znázorněno pořadí nejdůležitějších operací při výrobě magnetů z magneticky tvrdých feritů.

Použití

Feritové magnety mají velmi široké možnosti použití. Uplatňují se jako přídržné magnety v průmyslovém, kancelářském i domácím provedení. Montují se do elektromotorů a generátorů, jsou součástí magnetických spojek a brzd. Používají se například při výrobě hraček, slouží jako senzory polohy a otáčení, jako spínače a nejčastěji jsou využity v reproduktorech.

Výhody

  • nízká cena
  • nízká specifická váha
  • dielektrické vlastnosti
  • vysoká odolnost vůči korozi
  • umožňují stavbu systému s velkou nemagnetickou mezerou

Technologické možnosti

  • výroba anizotropních malých magnetů lisováním za sucha
  • velkosériová výroba segmentových magnetů pro elektromotory
  • výroba magnetů s izotropní, axiální a radiální texturou