Vad är ferritmagneter?

Ferritmagner, även kända som keramikmagner, är en typ av permanent magnet gjord av ett kemiskt sammanslag innehållande keramiska material och järnoxid. De är kända för sin prisvärde, hållbarhet och motstånd mot demagnetisering, vilket gör dem till en populär val i en bred spektrum av tillämpningar.

Kataloglista:

Sammansättning och tillverkning

Typer av ferritmagneter

Huvudkännetecken

Allmänna tillämpningar

Fördelar och nackdelar med ferritmagneter

Vad är en ferritmagnet?

Ferriten är en ny typ av icke-metallisk magnetmaterial som utvecklades på 1940-talet. Det är en metalloxid med ferrimagnetism. När det gäller elektriska egenskaper är resistiviteten hos ferrit mycket större än hos enskilda metaller eller legeringsmagnetmaterial, och den har också högre dielektriska egenskaper. Ferritens magnetiska egenskaper visar sig också i hög magnetisk permeabilitet vid höga frekvenser. Därför har ferrit blivit ett allmänt användbart icke-metalliskt magnetmaterial inom området för högfrekventa svaga strömmar. På grund av den låga magnetenergin som lagras i enhetsvolymen av ferrit är saturationsmagnetinduktionen (Bs) också låg (vanligtvis bara 1/3 till 1/5 av ren järn), vilket begränsar dess användning inom området för lågfrekventa starka strömningar och hög effekt där högre magnetenergidensitet krävs.

Sammansättning och tillverkning

Framställningsprocessen börjar med att noggrant mäta och blanda dessa råmaterial för att skapa en homogen blandning. Denna blandning jordas sedan finbart för att säkerställa en likformig partikeldiameter, vilket är avgörande för konsekvensen och kvaliteten på de slutliga magneterna.

Den fintjordade pulvern trycks sedan till önskad form med hjälp av högtrycksformer. Denna tryckprocess packar samman pulvern till en "grönt kropp", ett begrepp som används för att beskriva den formerade men ej sinterade magneten.

De gröna kropparna utsätts sedan för en sinterprocess, där de uppvärmes till temperaturer mellan 1,000 och 1,300 grader Celsius i en kontrollerad atmosfär.

Efter sintering kyls magneterna och går sedan igenom en magnetiseringsprocess. I detta steg exponeras magneterna för ett starkt magnetfält, vilket justerar de magnetiska domänerna inom materialet och ger det permanent magnetism. Styrkan och orienteringen av det tillämpade magnetfältet kontrolleras noga för att uppnå de specifika magnetiska egenskaper som krävs för det slutliga produkten.

Typer av ferritmagneter:

Hård ferrit: I motsats till detta är permanenta ferritmagneter gjorda av hård ferrit, vilken har en hög koersivitet och hög restmagnetism efter magnetisering. Järnoxid och bariumkarbonat eller strontiumkarbonat används vid tillverkningen av hård ferritmagneter. Den höga koersiviteten betyder att materialen är mycket motståndskraftiga mot att bli demagnetiserade, en avgörande egenskap för en permanent magnet. De har också hög magnetisk permeabilitet. Dessa så kallade keramiska magneter är billiga och används allmänt i hushållsprodukter som kylskåpsmagneter.

Låg ferrit: Ferriter som används i transformer eller elektromagnetiska kärnor innehåller nicket, zink och/eller mangancmpound. Mjuka ferriter är inte lämpliga för att göra permanenta magnetar. De har hög magnetisk permeabilitet så de leder magnetfält och dras till magner, men när det externa magnetfältet tas bort, tenderar den återstående magnetiseringen inte att fortsätta. Detta beror på deras låga koersitivitet. Den låga koersitiviteten betyder också att materialets magnetisering kan enkelt byta riktning utan att förlora mycket energi (hysteresiförluster), medan materialets höga resistivitet förhindrar strömkretsar i kärnan, en annan källa till energiförlust. På grund av deras relativt låga kärnförluster vid höga frekvenser används de omfattande i kärnor för HF-transformatorer och spolar i tillämpningar som switchade-mode-strömförsörjer och loopstick-antennor som används i AM-radiotillämpningar.

Huvudsakliga egenskaper:

En av deras mest noterbarta egenskaper är deras moderata magnetiska styrka, som, även om den inte är så kraftfull som neodym magnets, är tillräcklig för många tillämpningar. Detta gör dem särskilt användbara i enheter där extrem magnetisk kraft inte krävs. En annan viktig karaktäristik är deras utmärkta motstånd mot avmagnetisering, vilket betyder att de kan behålla sina magnetiska egenskaper även när de utsätts för externa magnetfält. Denna stabilitet är avgörande för långsiktig användning i olika industriella och konsumentsprodukter.

Temperaturresistans är en annan betydande fördel med ferritmagner. De kan fungera effektivt vid höga temperaturer, vanligtvis upp till 250 grader Celsius, utan att förlora sina magnetiska egenskaper. Detta gör dem lämpliga för användning i miljöer där andra typer av magner kanske skulle misslyckas. Dessutom är ferritmagner naturligt motståndskraftiga mot korrosion. Anders än neodymmagner, som ofta kräver skyddslager, kan ferritmagner uthärda möte med fuktighet och kemikalier utan att försämras. Denna inhämtade korrosionsresistans gör dem idealiska för utomhus- och marina tillämpningar.

Kostnadseffektivitet är en nyckelkarakteristik som sätter ferritmagneter ifrån andra typer av magneter. De råmaterial som används i deras produktion, främst järnoxid, är tillgängliga och billiga, vilket gör att ferritmagneter är en kostnadseffektiv lösning för ett brett spektrum av tillämpningar. Dessutom är deras tillverkningsprocess också relativt enkel och lågkostnadig, vilket ytterligare bidrar till deras prisvärde.

Hållbarhet är en annan noterbart egenskap hos ferritmagneter. De är hårda och spröda, vilket gör dem mindre benägna att drabbas av mekaniskt utslitage över tid. Dock innebär denna sprötighet också att de måste hanteras försiktigt för att undvika sprickor eller skador. Trots detta gör deras totala hållbarhet och robustitet dem lämpliga för många krävande tillämpningar. Dessa nyckelegenskaper—moderat magnetisk styrka, motstånd mot avmagnetisering och korrosion, prestanda vid höga temperaturer, kostnads-effektivitet och hållbarhet—gör ferritmagneter till en versatil och pålitlig val för många industriella, kommersiella och konsumenttillämpningar.

Vanliga applikationer:

En av deras vanligaste användningsområden är i elektriska motorer, där deras moderata magnetiska styrka och stabilitet är avgörande för en effektiv prestation. De finns särskilt ofta i bilindustrin, där de driver allt från rutschrutor till startmotorer.

Inom ljudindustrin är ferritmagneter en nödvändig ingrediens i produktionen av högtalare. Deras förmåga att omvandla elektrisk energi till ljud gör dem idealiska för detta ändamål, vilket säkerställer tydligt och konstant ljuduttag. På samma sätt används de i mikrofoner, där de tillhandahåller den nödvändiga magnetfältet för att fånga upp ljud korrekt.

Ferritmagneter spelar också en avgörande roll i magnetseparatörer, som används för att ta bort magnetiska material från icke-magnetiska. Denna tillämpning är avgörande i industrier som återvinning och gruvarbete, där effektivt skiljande av olika typer av material är nödvändigt för operativ framgång.

I konsumerelektronikens värld finns ferritmagneter i flera enheter, inklusive televisioner och datorskärmar. De används i avvikningsyoker, som hjälper till att kontrollera riktningen på elektronstrålen i katedralskivor. Även om denna teknik blir mindre vanlig med spridningen av LCD- och LED-skärmar understryker den fortfarande versenligheten hos ferritmagneter.

Desutom används ferritmagneter i magnetiska monteringsenheter för uppgifter som hållning, lyftning och separering. Deras styrka och stabilitet gör dem lämpliga för dessa tillämpningar, där pålitlig prestanda är avgörande. I sensorer och mätare bidrar ferritmagneter till att mäta olika parametrar, från hastighet till position, och ger noggranna och pålitliga läsningar.

Fördelar och nackdelar med ferritmagneter

Fördelar:

Tillgänglighet: Ferritmagneter kostar mindre att producera än många andra typer av magneter.

Stabilitet: De behåller sina magnetiska egenskaper över en bred temperaturspann och operativa förhållanden.

Motstånd: De är motståndskraftiga mot demagnetisering och korrosion, vilket förbättrar deras hållbarhet i olika miljöer.

Begränsningar:

Magnetstyrka: Ferritmagneter är inte lika starka som självsmällande magneter som neodymium.

Brittighet: De är hårda och brittiska, vilket gör dem känsliga för att spricka under mekanisk belastning.

Storlek och vikt: För tillämpningar som kräver hög magnetisk styrka tenderar ferritmagneter att vara större och tyngre jämfört med neodymiummagneter.

Slutsats

Ferritmagner är mångsidiga och ekonomiska magneter som är lämpliga för en mängd olika tillämpningar på grund av deras moderata magnetstyrka, utmärkta temperatur- och korrosionsbeständighet samt kostnadseffektivitet. Även om de inte erbjuder samma magnetstyrka som neodymmagneter, så gör deras hållbarhet och stabilitet dem till en pålitlig val i många industriella och kommersiella sammanhang. När du väljer magneter för ditt projekt kan övervägandet av ferritmagner ge en balans mellan prestation och prisvärdhet, särskilt i miljöer där hög styrka inte är det viktigaste kravet.

Om du behöver en pålitlig tillverkare, rekommenderas det att kontakta ketai, ketai är ett nytt högteknologiföretag som specialiserar sig på forskning, utveckling, produktion, bearbetning och försäljning av NdFeB permanentmagnetmaterial