Wat zijn ferritemagneten?

Ferrietmagneten, ook wel keramische magneten genoemd, zijn een type permanente magneet gemaakt van een chemische verbinding die keramische materialen en ijzeroxide bevat. Ze zijn bekend om hun betaalbaarheid, duurzaamheid en weerstand tegen demagnetisatie, wat ze tot een populaire keuze maakt voor een breed scala aan toepassingen.

Mapvermelding:

Samenstelling en productie

Soorten Ferrietmagneten

Belangrijkste kenmerken

Gemeenschappelijke toepassingen

Voordelen en nadelen van ferrietmagneten

Wat is een ferrietmagnet?

Ferriet is een nieuwe soort niet-metalen magnetisch materiaal dat in de jaren 40 ontwikkeld is. Het is een metaaloxide met ferrimagnetisme. In termen van elektrische kenmerken is de weerstand van ferriet veel groter dan die van een enkel metaal of legeringmagnetisch materiaal, en het heeft ook hogere dielectrische eigenschappen. De magnetische eigenschappen van ferriet komen ook tot uiting in hoge magnetische doorlatendheid bij hoge frequenties. Daarom is ferriet geworden tot een breed toegepast niet-metaal magnetisch materiaal in het gebied van hoge frequentie en zwakke stroom. Vanwege het lage magnetische energiegehalte per eenheidsvolume van ferriet is ook de saturatie magnetische induktie (Bs) laag (meestal slechts 1/3 tot 1/5 van zuiver ijzer), wat zijn toepassing beperkt in het gebied van lage frequentie en sterke stroom en hoge vermogen waarbij een hogere magnetische energiedichtheid vereist wordt.

Samenstelling en productie

Het productieproces begint met nauwkeurig meten en mengen van deze grondstoffen om een homogene mengeling te creëren. Deze mengeling wordt vervolgens fijn gemalen om een gelijkmatige deeltjesgrootte te waarborgen, wat cruciaal is voor de consistentie en kwaliteit van de eindproducten.

Het fijn gemalen poeder wordt vervolgens in de gewenste vorm gedrukt met behulp van hoge-druk vormen. Dit drukproces compakt het poeder tot een "groene lichaam", een term die wordt gebruikt om het gevormde maar nog niet gesinterde magnetisch materiaal te beschrijven.

De groene lichamen worden daarna onderworpen aan een sintervoorwerp, waarbij ze worden verhit tot temperaturen tussen 1.000 en 1.300 graden Celsius in een gecontroleerde atmosfeer.

Na het sinteren worden de magneetstoffen afgekoeld en ondergaan ze een magnetiseringsproces. In deze stap worden de magneetstoffen blootgesteld aan een sterke magnetische veld, wat de magnetische domeinen binnen het materiaal uitlijnt en permanente magnetisme verleent. De sterkte en oriëntatie van het toegepaste magnetische veld worden zorgvuldig gecontroleerd om de specifieke magnetische kenmerken te bereiken die vereist zijn voor het eindproduct.

Soorten Ferrietmagneten:

Harde Ferrieten: In tegenstelling daarmee worden permanente ferrietmagneten gemaakt van harde ferrieten, die een hoge coercitiviteit en hoge remanentie hebben na magnetisatie. IJzeroxide en bariumcarbonaat of strontiumcarbonaat worden gebruikt bij de productie van harde ferritemagneten. De hoge coercitiviteit betekent dat de materialen zeer weerstand bieden tegen demagnetisatie, een essentiële eigenschap voor een permanente magneet. Ze hebben ook een hoge magnetische doorlatendheid. Deze zogenaamde keramiekmagneten zijn goedkoop en worden breed gebruikt in huishoudelijke producten zoals koelkastmagneten.

Zachte Ferrieten: Ferrieten die worden gebruikt in transformatoren of elektromagnetische kernen bevatten nikkel, zink en/of mangaanverbindingen. Zwakke ferrieten zijn niet geschikt voor het maken van permanente magneten. Ze hebben een hoge magnetische doorlaatbaarheid, dus ze leiden magnetische velden en worden aangetrokken door magneten, maar wanneer het externe magnetische veld wordt verwijderd, de overgebleven magnetisatie neigt niet aan te houden. Dit komt door hun lage dwangkracht. De lage coerciviteit betekent ook dat de magnetisering van het materiaal gemakkelijk de richting kan omkeren zonder veel energie te verstrooien (hysteresisverliezen), terwijl de hoge weerstand van het materiaal wervelstromen in de kern voorkomt, een andere bron van energieverlies. Vanwege hun relatief lage kernverliezen bij hoge frequenties worden ze veel gebruikt in de kernen van RF-transformatoren en inductoren in toepassingen zoals schakelmodus-stroomvoorzieningen en loopstick-antennes die worden gebruikt in AM-radios.

Belangrijke kenmerken:

Eén van hun meest opvallende kenmerken is hun matige magnetische sterkte, die, hoewel niet zo krachtig als neodymiummagneten, voldoende is voor veel toepassingen. Dit maakt ze bijzonder bruikbaar in apparaten waarin extreme magneetkracht niet vereist is. Een ander belangrijk kenmerk is hun uitstekende weerstand tegen demagnetisatie, wat betekent dat ze hun magnetische eigenschappen zelfs bij blootstelling aan externe magneetvelden kunnen behouden. Deze stabiliteit is cruciaal voor langdurig gebruik in verschillende industriële en consumentenproducten.

Temperatuurresistentie is een andere belangrijke voordelen van ferrietenmagneten. Ze kunnen effectief functioneren bij hoge temperaturen, doorgaans tot 250 graden Celsius, zonder hun magnetische eigenschappen te verliezen. Dit maakt ze geschikt voor toepassingen in omgevingen waar andere soorten magneten zouden falen. Bovendien zijn ferrietenmagneten natuurlijk resistent tegen corrosie. Anders dan neodymiummagneten, die vaak beschermende coatings nodig hebben, kunnen ferrietenmagneten blootstelling aan vocht en chemicaliën weerstaan zonder te degraderen. Deze intrinsieke corrosieresistentie maakt ze ideaal voor buitengebruik en mariene toepassingen.

Kosten-effectiviteit is een belangrijke kenmerk dat ferrietenmagneten onderscheidt van andere soorten magneten. De grondstoffen die worden gebruikt voor hun productie, voornamelijk ijzeroxide, zijn overvloedig en goedkoop, wat ferrietenmagneten tot een kosteneffectieve oplossing maakt voor een breed scala aan toepassingen. Hun productieproces is ook relatief eenvoudig en laag in kosten, wat verder bijdraagt aan hun betaalbaarheid.

Duurzaamheid is een andere opvallende kenmerk van ferrietmagneten. Ze zijn hard en broos, waardoor ze minder vatbaar zijn voor mechanische slijtage over de tijd. Deze broosheid betekent echter ook dat ze zorgvuldig moeten worden behandeld om barsten of schilfering te voorkomen. Ondanks dit zijn hun algemene duurzaamheid en robuustheid hen geschikt voor veel eisen applicaties. Deze belangrijke kenmerken—matige magnetische sterkte, weerstand tegen demagnetisatie en corrosie, prestaties bij hoge temperaturen, kosteneffectiviteit en duurzaamheid—maken ferrietmagneten tot een veelzijdige en betrouwbare keuze voor talloze industriële, commerciële en consumentenapplicaties.

Veel voorkomende toepassingen:

Eén van hun meest gangbare toepassingen is in elektrische motoren, waarbij hun matige magnetische sterkte en stabiliteit essentieel zijn voor efficiënte prestaties. Ze komen vooral voor in automobieltoepassingen, waar ze alles aandrijven van ruitenwissermotoren tot startermotoren.

In de audiobranche zijn ferrietmagneten een belangrijk onderdeel in de productie van luidsprekers. Hun vermogen om elektrische energie om te zetten in geluid maakt ze ideaal voor dit doel, wat een duidelijke en consistent audiotransmissie waarborgt. Ze worden ook gebruikt in microfoons, waarbij ze het benodigde magnetische veld bieden om geluid nauwkeurig op te nemen.

Ferrietmagneten spelen ook een cruciale rol in magneetseparatoren, die worden gebruikt om magneetmaterialen te verwijderen uit niet-magnetische materialen. Deze toepassing is essentieel in industrieën zoals recycling en mijnbouw, waar efficient scheiden van verschillende materialen van vitaal belang is voor operationeel succes.

In het domein van consumentenelektronica worden ferrietmagneten gevonden in verschillende apparaten, waaronder televisies en computermonitoren. Ze worden gebruikt in afbuigyokes, die helpen bij het beheersen van de richting van de elektronenstraal in kathodestraalbuisjes. Hoewel deze technologie minder gangbaar wordt met de opkomst van LCD- en LED-schermen, onderstreept het nog steeds de veermanieren van ferrietmagneten.

Daarnaast worden ferrietmagneten gebruikt in magnetische montageonderdelen voor vasthouden, optillen en scheiden. Hun sterkte en stabiliteit maken ze geschikt voor deze toepassingen, waar een betrouwbare prestatie essentieel is. In sensoren en meters helpen ferrietmagneten verschillende parameters te meten, van snelheid tot positie, waardoor nauwkeurige en betrouwbare uitlezingen worden verstrekt.

Voordelen en nadelen van ferrietmagneten

Pluspunten:

Betaalbaarheid: Ferrietmagneten zijn goedkoper in productie dan veel andere soorten magneten.

Stabiliteit: Ze behouden hun magnetische eigenschappen over een breed scala aan temperaturen en werkingsomstandigheden.

Bestendigheid: Ze zijn bestand tegen demagnetisatie en corrosie, wat hun levensduur verlengt in verschillende omgevingen.

Beperkingen:

Magnetische sterkte: Ferrietmagneten zijn niet zo sterk als zeldmetaalmagneten zoals neodymium.

Breekbaarheid: Ze zijn hard en breekbaar, waardoor ze gevoelig zijn voor scheuren onder mechanische spanning.

Afmeting en gewicht: Voor toepassingen die een hoge magnetische kracht vereisen, zijn ferrietmagneten vaak groter en zwaarder in vergelijking met neodymiummagneten.

Conclusie

Ferrietmagneten zijn veelzijdige en economische magneten die geschikt zijn voor een verscheidenheid aan toepassingen, dankzij hun matige magnetische kracht, uitstekende temperatuur- en corrosiebestendigheid en kosteneffectiviteit. Hoewel ze mogelijk niet dezelfde magnetische kracht bieden als neodymiummagneten, garanderen hun duurzaamheid en stabiliteit een betrouwbare keuze voor vele industriële en commerciële toepassingen. Bij het selecteren van magneten voor uw project kan het overwegen van ferrietmagneten een evenwicht bieden tussen prestaties en betaalbaarheid, vooral in omgevingen waarbij hoge sterkte geen primair vereiste is.

Als u een betrouwbare fabrikant nodig heeft, wordt u aangeraden contact op te nemen met ketai, ketai is een nieuw hightechbedrijf dat zich specialiseert in O&O, productie, verwerking en verkoop van NdFeB permanente magnetische materialen