Všechny typy materiálů a látek mají určité magnetické vlastnosti, které jsou uvedeny dále v tomto článku. Běžně se však slovo „magnetické materiály“ používá pouze pro feromagnetické materiály (viz popis níže). Materiály lze klasifikovat do následujících kategorií na základě magnetických vlastností, které vykazují. Dva nejběžnější typy magnetismu jsou diamagnetismus a paramagnetismus, které představují většinu prvků periodické tabulky při pokojové teplotě. Tyto prvky se obvykle označují jako nemagnetické, zatímco ty, které se označují jako magnetické, jsou ve skutečnosti klasifikovány jako feromagnetické. Jediný další typ magnetismu pozorovaný u čistých prvků při pokojové teplotě je antiferromagnetismus. Magnetické materiály lze také klasifikovat jako ferimagnetické, i když to není pozorováno u žádného čistého prvku, ale lze je nalézt pouze ve sloučeninách, jako jsou smíšené oxidy, známé jako ferity, od kterých je odvozen název ferimagnetismus. Hodnota magnetické susceptibility spadá do určitého rozsahu pro každý typ materiálu.

Materiály, které nejsou silně přitahovány magnetem, jsou známé jako paramagnetické materiály. Například: hliník, cín, hořčík atd. Jejich relativní permeabilita je malá, ale kladná. Například: permeabilita hliníku je: 1,00000065. Takové materiály se zmagnetizují pouze tehdy, když jsou umístěny do super silného magnetického pole a působí ve směru magnetického pole.

Paramagnetické materiály mají jednotlivé atomové dipóly orientované náhodným způsobem, jak je znázorněno níže:

Výsledná magnetická síla je proto nulová. Když je aplikováno silné vnější magnetické pole, permanentní magnetické dipóly se orientují paralelně s aplikovaným magnetickým polem a způsobují pozitivní magnetizaci. Protože orientace dipólů paralelně s aplikovaným magnetickým polem není úplná, je magnetizace velmi malá.

Materiály, které jsou odpuzovány magnetem, jako je zinek, rtuť, olovo, síra, měď, stříbro, vizmut, dřevo atd., jsou známé jako diamagnetické materiály. Jejich permeabilita je o něco menší než jedna. Například relativní permeabilita vizmutu je 0,00083, mědi 0,000005 a dřeva 0,9999995. Jsou mírně zmagnetizovány, když jsou umístěny do velmi silného magnetického pole a působí ve směru opačném k aplikovanému magnetickému poli.

U diamagnetických materiálů se dvě relativně slabá magnetická pole způsobená orbitálním oběhem a axiální rotací elektronů kolem jádra nacházejí v opačných směrech a navzájem se ruší. Permanentní magnetické dipóly v nich chybí. Diamagnetické materiály mají velmi málo nebo žádné aplikace v elektrotechnice.

V diamagnetickém materiálu nemají atomy žádný čistý magnetický moment, když není aplikováno žádné pole. Pod vlivem aplikovaného pole (H) se rotující elektrony precesují a tento pohyb, který je typem elektrického proudu, vytváří magnetizaci (M) v opačném směru k aplikovanému poli. Všechny materiály mají diamagnetický efekt, nicméně často se stává, že diamagnetický efekt je maskován větším paramagnetickým nebo feromagnetickým členem. Hodnota susceptibility je nezávislá na teplotě.

Materiály, které jsou silně přitahovány magnetickým polem nebo magnetem, jsou známé jako feromagnetické materiály, např.: železo, ocel, nikl, kobalt atd. Permeabilita těchto materiálů je velmi vysoká (dosahuje až několika set nebo tisíc).

Opačné magnetické účinky orbitálního pohybu elektronů a spinu elektronů se v atomu takového materiálu navzájem neruší. Existuje relativně velký příspěvek od každého atomu, který napomáhá vytvoření vnitřního magnetického pole, takže když je materiál umístěn do magnetického pole, jeho hodnota se mnohonásobně zvýší oproti hodnotě, která byla přítomna ve volném prostoru předtím, než byl materiál umístěn.

Pro účely elektrotechniky bude stačit klasifikovat materiály jednoduše jako feromagnetické a neferomagnetické materiály. Druhé zahrnují materiál s relativní permeabilitou prakticky rovnou jedné, zatímco první mají relativní permeabilitu mnohonásobně větší než jedna. Paramagnetické a diamagnetické materiály spadají do neferomagnetických materiálů.

3.1 Měkké feromagnetické materiály

Mají vysokou relativní permeabilitu, nízkou koercitivní sílu, snadno se magnetizují a demagnetizují a mají extrémně malou hysterézi. Měkké feromagnetické materiály jsou železo a jeho různé slitiny s materiály jako nikl, kobalt, wolfram a hliník. Snadná magnetizace a demagnetizace je činí vysoce vhodnými pro aplikace zahrnující změnu magnetického toku jako v elektromagnety, elektromotory, generátory, transformátory, induktory, telefonní přijímače, relé atd. Jsou také užitečné pro magnetické stínění. Jejich vlastnosti lze výrazně vylepšit pečlivou výrobou a zahříváním a pomalým žíháním, aby se dosáhlo vysokého stupně krystalické čistoty. Velký magnetický moment při pokojové teplotě činí měkké feromagnetické materiály mimořádně užitečnými pro magnetické obvody, ale feromagnetika jsou velmi dobré vodiče a trpí ztrátou energie v důsledku vířivých proudů, které v nich vznikají. Dochází k další ztrátě energie v důsledku skutečnosti, že magnetizace neprobíhá hladce, ale v nepatrných skocích. Tato ztráta se nazývá magnetická zbytková ztráta a závisí čistě na frekvenci měnící se hustoty toku a nikoli na její velikosti.

3.2 Tvrdé feromagnetické materiály

Mají relativně nízkou permeabilitu a velmi vysokou koercitivní sílu. Obtížně se magnetizují a demagnetizují. Typické tvrdé feromagnetické materiály zahrnují kobaltovou ocel a různé feromagnetické slitiny kobaltu, hliníku a niklu. Udržují si vysoké procento své magnetizace a mají relativně vysokou ztrátu hysterezí. Jsou vysoce vhodné pro použití jako permanentní magnety, jako jsou reproduktory, měřicí přístroje atd.

Ferity jsou speciální skupina feromagnetických materiálů, které zaujímají mezilehlou pozici mezi feromagnetickými a neferomagnetickými materiály. Skládají se z extrémně jemných částic feromagnetického materiálu s vysokou permeabilitou a jsou drženy pohromadě pojivovou pryskyřicí. Magnetizace produkovaná ve feritech je dostatečně velká, aby měla komerční hodnotu, ale jejich magnetická saturace není tak vysoká jako u feromagnetických materiálů. Stejně jako v případě feromagnetik mohou být ferity měkké nebo tvrdé.

4.1 Měkké ferity

Keramické magnety, také nazývané feromagnetické keramické materiály, jsou vyrobeny z oxidu železa, Fe2O3, s jedním nebo více dvovalentními oxidy, jako jsou NiO, MnO nebo ZnO. Tyto magnety mají čtvercový hysterezní smyčku a vysoký odpor a demagnetizace jsou ceněny u magnetů pro výpočetní stroje, kde je požadován vysoký odpor. Velkou výhodou feritů je jejich vysoká vodivost. Komerční magnety mají vodivost až 10^9 ohm-cm. Eddy proudy vznikající střídavými poli jsou proto minimalizovány a rozsah použití těchto magnetických materiálů je rozšířen na vysoké frekvence, dokonce i na mikrovlny. Ferity jsou pečlivě vyráběny mícháním práškových oxidů, stlačením a sintrací při vysoké teplotě. Vysoce frekvenční transformátory v televizorech a frekvenčně modulované přijímače jsou téměř vždy vyrobeny s feritovými jádry.

4.2 Tvrdé ferity

Jedná se o keramické permanentní magnetické materiály. Nejvýznamnější skupina tvrdých feritů má základní složení MO.Fe2O3, kde M je ion barya (Ba) nebo strontia (Sr). Tyto materiály mají hexagonální strukturu a jsou levné a mají nízkou hustotu. Tvrdé ferity se používají v generátorech, relé a motorech. Elektronické aplikace zahrnují magnety pro reproduktory, telefonní vyzváněče a přijímače. Používají se také v držácích pro zavírání dveří, těsnění, západky a v několika návrzích hraček.

Původní zdroj: https://electronicspani.com/types-of-magnetic-materials/

NBAEM je profesionální dodavatel magnetických materiálů z Číny. Vyvážíme na míru vyrobené magnetické materiály již více než deset let. Poskytujeme kvalitní produkty a služby vysoké úrovně. Pokud hledáte zdroj magnetických materiálů nebo máte jakékoli otázky ohledně dovozu magnetických produktů z Číny, můžete nás kontaktovat přímo.