O MAGNETECH   >   Druhy magnetů   >   Ferity

Ferity

Ferity

Základní charakteristika

Feritové magnety jsou vůbec nejrozšířenější skupinou magnetů. Jejich celosvětová spotřeba dosahuje ročně cca 300 000 tun a nadále mírně stoupá.

Jsou to chemicky kysličníky železa a barya nebo stroncia. Obsahují cca 86 % Fe2O3 a cca 14 % BaO nebo SrO.
Alternativní název je keramický magnet (ceramic magnet) vzhledem k jeho vlastnostem a způsobu výroby.

Největší výhodou je nejnižší kilogramová cena a velký rozměrový i tvarový rozsah. K dalším přednostem patří několikanásobně vyšší koercivita než dosahují magnety Alnico a také mnohem větší teplotní a chemická odolnost než u neodymových magnetů.

Vedle trvalých magnetů se v technické praxi používají také magneticky měkké ferity pro jádra cívek, transformátorů a tlumivek (Více na www.ferity.cz).

Struktura feritů

Feritové magnety patří do skupiny tzv. hexagonálních feritů se vzorcem MO.6Fe2O3, kde M je baryum (Ba) nebo stroncium (Sr). Krystalová struktura je poměrně složitá, ale může být popsána jako šestiboký kvádr se svislou osou c, která je snadnou osou magnetování (osa magnetické anizotropie).

Prostorová struktura feritu BaFe12O19
Obr: Prostorová struktura feritu BaFe12O19 (www.researchgate.net)


Výroba feritů

Základními surovinami pro výrobu magneticky tvrdých feritů jsou oxid železitý (Fe2O3) a uhličitany barya (BaCO3) nebo stroncia (SrCO3). Z této směsi vzniká tzv. kalcinací za vysokých teplot komplexní hexaferit. Potom následuje mletí na jemný prášek a lisování do požadovaných tvarů buď za sucha nebo za vlhka (ve formě vodní suspenze). Anizotropní permanentní magnety se lisují v magnetickém poli.
Konečnou podobu a vlastnosti získávají feritové magnety spékáním (sintrováním) při teplotách kolem 1250°C. Potom jsou dle potřeby magnetovány. Běžná rozměrová tolerance vyráběných feritových magnetů je ±3%, broušením diamantovými nebo korundovými nástroji lze dosáhnout tolerance až ±0,05 mm. Je však třeba dbát na to, aby se broušené ploch nezahřívaly (viz tabulka magnetických vlastností - max. teplota použití).

Vlastnosti feritů

Ferity patří k magnetům s nižší vnitřní energií, ale díky poměrně vysoké maximální pracovní teplotě a odolnosti proti odmagnetování (hodnota Hc) mají stále široké uplatnění.

Magnetické vlastnosti - ferity

Třída Koercivita Remanence Max. součin Curieova
teplota
HcB Hcj Br [mT] (BH)max [kJ/m3] oC
[kA/m]
Y10T(C1) 125~160 210~280 200~235 6.5~9.5 ≤250
Y22H 220~250 280~320 310~360 20.0~24.0 ≤250
Y25 135~170 140~200 360~400 22.5~28.0 ≤250
Y28 175~210 180~220 370~400 26.0~30.0 ≤250
Y28H-1 240~260 250~280 380~400 27.0~30.0 ≤250
Y30(C5) 191~210 199~220 380~385 26.0~28.0 ≤250
Y30BH 223~235 231~245 380~390 27.0~30.0 ≤250
Y33 220~235 225~240 410~420 31.5~33.0 ≤250
Y35 175~195 180~200 400~410 30.0~32.0 ≤250
C8 235~255 242~265 385~390 27.8~30.0 ≤250
C10 288~300 280~287 400~410 30.4~31.9 ≤250
Y38 285~305 294~310 440~460 36.6~40.6 ≤250
Y40 330~354 340~360 450~460 37.6~41.8 ≤250


První třída Y10T je izotropní, materiál je možné zmagnetovat v libovolném směru, ale má výrazně nižší energii, ostatní jsou anizotropní s jedním směrem magnetizace. Anomálií u feritů je nárůst koercivity se stoupající teplotou (teplotní koeficient Hcj = +0,27 %/°C).

Fyzikální vlastnosti – ferity

Ferity mají po sintrování povahu keramického materiálu. Jejich význačnými rysy je tvrdost a křehkost. To vyžaduje opatrnost při manipulaci zmagnetovaných výrobků v blízkosti ostatních magnetů nebo feromagnetických materiálů.

Hlavní fyzikální parametry feritových magnetů shrnuje následující tabulka.

Hustota g/cm3 4,9 až 5,1
Pevnost v tlaku N/mm2 700
Pevnost v tahu N/mm2 50
Pevnost v ohybu N/mm2 55
Youngův modul pružnosti N/mm2 150.103
Elektrický odpor W•m 100
Tvrdost podle Mohse   6 až 7
Tvrdost podle Vickers D.P.N 400 až 600
Curieova teplota °C 450
Tepelná vodivost W/m•K 2,9
Měrné teplo J/(kg•K) 795−855
Koeficient teplotní
roztažnosti (20-100°C)
1/K Kolmo k ose 10-5
Rovnoběžně s osou 1,5.10-5


Chemická odolnost

Feritové permanentní magnety jsou odolné vůči mnohým chemikáliím jako jsou organická rozpouštědla, slabé kyseliny a zásady. U silných organických a anorganických kyselin, např. kyseliny šťavelové, chlorovodíkové, sírové a fluorovodíkové, je odolnost závislá na teplotě, koncentraci a době expozice.

Plastomagnety

Kromě sintrovaných magnetů se z feritového prachu a plastového pojidla vyrábějí tzv. plastomagnety. Předností těchto magnetů je dosažení přesnějších rozměrových tolerancí a možnost výroby složitých tvarů včetně kompozitních sestav s jinými materiály a součástmi (např. s hřídelí rotoru elektromotoru). Nevýhodou je nižší vnitřní magnetická energie oproti sintrovaným magnetům.

Pryžové magnety

Feritový prach lze využít i pro výrobu magnetické pryže. Jedná se o pružný materiál, kde se jako pojiva používají syntetické elastopolymery. Magnetická energie sice nedosahuje hodnot sintrovaných magnetů, ale zato vynikají elasticitou a možností výroby tenkých pásů až do tloušťky 0,3 mm.

Použití

Feritové magnety mají velmi široký záběr použití. Uplatňují se jako přídržné magnety v průmyslovém, kancelářském i domácím provedení. Montují se do elektromotorů a generátorů, elektromotorů, magnetických spojek a brzd.

Jsou součástí různých separátorů kovových příměsí, pásových a jiných dopravníků a manipulátorů. Používají se při výrobě reproduktorů, hraček, slouží jako senzory polohy a otáčení, jako koncové spínače atd.
Feritové magnety

KDE NÁS NAJDETE?

ABC MAGNET s.r.o.
Areál Big box, hala B10
Ve Žlíbku 1800
193 00  PRAHA 9 - Horní Počernice