Feritový magnet

Feritový magnet je permanentní magnet vyrobený z keramických oxidů – feritů. 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 nejnižší 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

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

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu feritový magnet na Wikimedia Commons