Minden anyag és anyagfajta rendelkezik valamilyen mágneses tulajdonsággal, amelyek a cikk további részében kerülnek felsorolásra. Általában a „mágneses anyagok” kifejezést csak a ferromágneses anyagokra használják (lásd az alábbi leírást), azonban az anyagokat a mágneses tulajdonságaik alapján a következő kategóriákba sorolhatjuk. A két leggyakoribb mágnesességi típus a diamágnesesség és a paramágnesesség, amelyek a periódusos rendszer többségét alkotó elemek nagy részét jellemzik szobahőmérsékleten. Ezeket az elemeket általában nem-mágnesesnek nevezik, míg azokat, amelyeket mágnesesnek tartanak, valójában ferromágnesesnek sorolják be. A szobahőmérsékleten tiszta elemekben megfigyelhető egy másik mágnesességi típus az antiferromágnesesség. Végül, a mágneses anyagokat ferrimágnesesnek is osztályozhatjuk, bár ezt nem figyelhetjük meg tiszta elemekben, csak vegyületekben, például kevert oxidokban, amelyeket ferriteknek neveznek, és amelyekből a ferrimágnesesség neve származik. A mágneses hajlam értéke minden anyagtípus esetében egy adott tartományba esik.

Az anyagokat, amelyek nem vonzódnak erősen a mágneshez, paramágneses anyagnak nevezik. Például: alumínium, ón, magnézium stb. Ezek relatív permeabilitása kicsi, de pozitív. Például: az alumínium permeabilitása: 1,00000065. Ilyen anyagokat csak akkor mágnesesítünk, amikor egy szuper erős mágneses térbe helyezzük őket, és a mágneses tér irányában viselkednek.

Paramágneses anyagoknak egyedi atomdipólusai vannak, amelyek véletlenszerűen irányítottak, ahogy az alábbiakban látható:

A keletkező mágneses erő ezért nulla. Amikor erős külső mágneses mezőt alkalmaznak, a tartós mágneses dipólusok párhuzamosan rendeződnek az alkalmazott mágneses térrel, és pozitív mágneses polarizációt hoznak létre. Mivel a dipólusok párhuzamos orientációja az alkalmazott mágneses térrel nem teljes, a mágneses polarizáció nagyon kicsi.

Az anyagokat, amelyeket egy mágnes taszít, például cink, higany, ólom, kén, réz, ezüst, bismuth, fa stb., diamágneses anyagoknak nevezik. Permeabilitásuk kissé kevesebb, mint egy. Például a bismuth relatív permeabilitása 0,00083, a rézé 0,000005, a fa pedig 0,9999995. Ezeket kissé mágnesesítik, amikor nagyon erős mágneses térbe helyezik őket, és az alkalmazott mágneses tér irányával ellentétes irányban viselkednek.

Diamagnetikus anyagokban a két viszonylag gyenge mágneses tér, amelyet az elektronok körüli pályás revolúció és axiális forgás okoz a mag körül, ellentétes irányú, és kioltják egymást. Állandó mágneses dipólusok hiányoznak belőlük, a diamagnetikus anyagoknak nagyon kevés vagy egyáltalán nincs alkalmazásuk az elektromos mérnöki területen.

Egy diamágneses anyagban az atomoknak nincs nettó mágneses momentuma, amikor nincs alkalmazott mező. Az alkalmazott mező (H) hatására a forgó elektronok precesszálnak, és ez a mozgás, amely elektromos áramlásnak minősül, mágneses polarizációt (M) hoz létre az alkalmazott mezővel ellentétes irányban. Minden anyagnak van diamágneses hatása, azonban gyakran előfordul, hogy a diamágneses hatást a nagyobb paramágneses vagy ferromágneses hatás elfedi. A susceptibilitás értéke független a hőmérséklettől.

Az anyagokat, amelyeket erősen vonz egy mágneses tér vagy mágnes, ferromágneses anyagnak nevezik, például: vas, acél, nikkel, kobalt stb. Ezeknek az anyagoknak a permeabilitása nagyon magas (akár több száz vagy ezer is lehet).

Az elektron pályamozgás és elektron spin ellentétes mágneses hatásai nem szüntetik meg egymást egy ilyen anyag atomjában. Minden atomnál viszonylag nagy hozzájárulás van, amely segíti a belső mágneses tér kialakítását, így amikor az anyagot mágneses térbe helyezik, értéke sokszorosa lesz annak, ami a szabad térben volt, mielőtt az anyagot odahelyezték.

Az elektromos mérnöki célokra elegendő az anyagokat egyszerűen ferromágneses és nem ferromágneses anyagokra osztályozni. Az utóbbiak közé tartoznak azok az anyagok, amelyek relatív permeabilitása gyakorlatilag egyenlő egységgel, míg az előbbi anyagok relatív permeabilitása sokszorosa az egységnek. A paramágneses és diamágneses anyagok a nem ferromágneses anyagok közé tartoznak.

3.1 Puha ferromágneses anyagok

Magas relatív permeabilitással rendelkeznek, alacsony coercitív erővel, könnyen mágnesesednek és demágnesesednek, valamint rendkívül kicsi a hiszterézisük. A lágy ferromágneses anyagok közé tartozik a vas és különböző ötvözetek, mint például a nikkel, kobalt, volfrám és alumínium. A mágnesesség és demágnesesség könnyedsége miatt kiválóan alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, amelyek változó mágneses fluxust igényelnek, mint például elektromágnesek, elektromotorok, generátorok, transzformátorok, induktorok, telefonvevők, relék stb. Emellett hasznosak mágneses árnyékolásra is. Tulajdonságaikat jelentősen javíthatják gondos gyártással, valamint hevítéssel és lassú annealinggel, hogy magas kristályszerűségű tisztaságot érjenek el. A szobahőmérsékleten nagy mágneses momentum miatt a lágy ferromágneses anyagok rendkívül hasznosak mágneses áramkörökben, azonban a ferromágneses anyagok nagyon jó vezetők, és energiaveszteséget szenvednek az általuk létrehozott örvényáramok miatt. További energiaveszteséget okoz, hogy a mágneses polarizáció nem simán, hanem apró ugrásokban történik. Ezt a veszteséget mágneses maradékveszteségnek nevezik, és kizárólag a változó fluxus sűrűségének frekvenciájától függ, nem pedig annak nagyságától.

3.2 Kemény ferromágneses anyagok

Viszonylag alacsony permeabilitással rendelkeznek, és nagyon magas coercitív erővel. Ezeket nehéz mágnesesíteni és demágnesesíteni. Jellemző kemény ferromágneses anyagok közé tartozik a kobalt-acél és különböző kobalt-, alumínium- és nikkel-ötvözetek. Magas százalékban megőrzik mágneses mezejüket, és viszonylag magas hiszterézis veszteséggel rendelkeznek. Nagyon alkalmasak állandó mágnesként való használatra hangszórók, mérőműszerek stb. esetében.

Ferritek egy különleges csoportja a ferromágneses anyagoknak, amelyek köztes helyet foglalnak el a ferromágneses és nem ferromágneses anyagok között. Rendkívül finom részecskékből állnak, amelyek ferromágneses anyagból készültek, magas permeabilitással rendelkeznek, és kötőgyantával tartják össze őket. A ferritekben keletkező mágneses polarizáció elég nagy ahhoz, hogy kereskedelmi értékkel bírjon, de mágneses telítettségük nem olyan magas, mint a ferromágneses anyagoké. A ferro mágneses anyagokhoz hasonlóan, a ferritek lehetnek lágy vagy kemény ferritek.

4.1 Puha ferritek

A kerámia mágnesek, más néven ferromágneses kerámiák, vas-oxidból, Fe2O3-ból készülnek, egy vagy több kétértékű oxidot tartalmazva, például NiO, MnO vagy ZnO. Ezek a mágnesek négyzet alakú hiszterézis hurkot mutatnak, és magas ellenállásuk, valamint demagnetizálódásuk értékes a számítógépes gépek mágnesesei számára, ahol magas ellenállás szükséges. A ferritek nagy előnye a magas ellenállásuk. A kereskedelmi mágnesek ellenállása akár 10^9 ohm-cm is lehet. Az váltakozó mezőkből származó eddy áramokat így minimálisra csökkentik, és ezeknek a mágneses anyagoknak az alkalmazási köre kiterjed magas frekvenciákra, akár mikrohullámokra is. A ferriteket gondosan készítik porított oxidok keverésével, tömörítésével és magas hőmérsékleten történő sinterelésével. A televíziók magas frekvenciájú transzformátorai és frekvenciamodulált vevői szinte mindig ferrit magokkal készülnek.

4.2 Kemény Ferritek

Ezek kerámia állandó mágneses anyagok. A kemény ferritek legfontosabb családja az MO.Fe2O3 összetételű, ahol M bárium (Ba) vagy cink (Sr) ion. Ezek az anyagok hexagonális szerkezetűek, alacsony költségűek és sűrűségűek. A kemény ferriteket generátorokban, relékben és motorokban használják. Elektronikus alkalmazások között szerepelnek hangszórók, telefoncsengők és vevők mágnesesei. Emellett ajtócsukók, tömítések, zárrendszerek tartóeszközeiben és több játéktervezésben is alkalmazzák őket.

Eredeti forrás: https://electronicspani.com/types-of-magnetic-materials/

NBAEM, a professzionális mágneses anyagok beszállítója Kínából. Több mint tíz éve exportálunk egyedi mágneses anyagokat. Minőségi termékeket és magas színvonalú szolgáltatást nyújtunk. Ha mágneses anyagok beszerzését keresed, vagy kérdéseid vannak a kínai mágneses termékek importálásával kapcsolatban, közvetlenül kapcsolatba léphetsz velünk.