Alle soorten materialen en stoffen bezitten een soort van magnetische eigenschappen die verderop in dit artikel worden vermeld. Maar normaal gesproken wordt het woord 'magnetische materialen' alleen gebruikt voor ferromagnetische materialen (beschrijving hieronder), hoewel materialen kunnen worden ingedeeld in de volgende categorieën op basis van de magnetische eigenschappen die ze vertonen. De twee meest voorkomende soorten magnetisme zijn diamagnetisme en paramagnetisme, die het grootste deel van het periodiek systeem der elementen bij kamertemperatuur vertegenwoordigen. Deze elementen worden meestal aangeduid als niet-magnetisch, terwijl de elementen die als magnetisch worden aangeduid, eigenlijk als ferromagnetisch worden geclassificeerd. Het enige andere type magnetisme dat in pure elementen bij kamertemperatuur wordt waargenomen, is antiferromagnetisme. Ten slotte kunnen magnetische materialen ook worden geclassificeerd als ferrimagnetisch, hoewel dit niet wordt waargenomen in een puur element, maar alleen kan worden gevonden in verbindingen, zoals de gemengde oxiden, bekend als ferrieten, waaraan ferrimagnetisme zijn naam ontleent. De waarde van de magnetische susceptibiliteit valt binnen een bepaald bereik voor elk type materiaal.

De materialen die niet sterk worden aangetrokken door een magneet, staan bekend als paramagnetisch materiaal. Bijvoorbeeld: aluminium, tin, magnesium enz. Hun relatieve permeabiliteit is klein maar positief. Bijvoorbeeld: de permeabiliteit van aluminium is: 1.00000065. Dergelijke materialen worden alleen gemagnetiseerd wanneer ze in een supersterk magnetisch veld worden geplaatst en werken in de richting van het magnetische veld.

Paramagnetische materialen hebben individuele atomaire dipolen die willekeurig georiënteerd zijn, zoals hieronder weergegeven:

De resulterende magnetische kracht is daarom nul. Wanneer een sterk extern magnetisch veld wordt aangelegd, richten de permanente magnetische dipolen zich parallel aan het aangelegde magnetische veld en geven aanleiding tot een positieve magnetisatie. Aangezien de oriëntatie van de dipolen parallel aan het aangelegde magnetische veld niet volledig is, is de magnetisatie erg klein.

De materialen die worden afgestoten door een magneet, zoals zink, kwik, lood, zwavel, koper, zilver, bismut, hout enz., staan bekend als diamagnetische materialen. Hun permeabiliteit is iets minder dan één. Bijvoorbeeld de relatieve permeabiliteit van bismut is 0.00083, koper is 0.000005 en hout is 0.9999995. Ze worden licht gemagnetiseerd wanneer ze in een zeer sterk magnetisch veld worden geplaatst en werken in de richting tegengesteld aan die van het aangelegde magnetische veld.

In diamagnetische materialen zijn de twee relatief zwakke magnetische velden die worden veroorzaakt door de orbitale revolutie en de axiale rotatie van elektronen rond de kern in tegengestelde richtingen en heffen elkaar op. Permanente magnetische dipolen zijn er niet in aanwezig. Diamagnetische materialen hebben zeer weinig tot geen toepassingen in de elektrotechniek.

In een diamagnetisch materiaal hebben de atomen geen netto magnetisch moment wanneer er geen aangelegd veld is. Onder invloed van een aangelegd veld (H) precesseren de draaiende elektronen en deze beweging, die een type elektrische stroom is, produceert een magnetisatie (M) in de tegengestelde richting van dat van het aangelegde veld. Alle materialen hebben een diamagnetisch effect, maar het is vaak het geval dat het diamagnetische effect wordt gemaskeerd door de grotere paramagnetische of ferromagnetische term. De waarde van de susceptibiliteit is onafhankelijk van de temperatuur.

De materialen die sterk worden aangetrokken door een magnetisch veld of magneet staan bekend als ferromagnetisch materiaal, bijvoorbeeld: ijzer, staal, nikkel, kobalt enz. De permeabiliteit van deze materialen is zeer, zeer hoog (variërend tot enkele honderden of duizenden).

De tegengestelde magnetische effecten van de orbitale beweging van elektronen en de spin van elektronen heffen elkaar niet op in een atoom van een dergelijk materiaal. Er is een relatief grote bijdrage van elk atoom die helpt bij het tot stand brengen van een intern magnetisch veld, zodat wanneer het materiaal in een magnetisch veld wordt geplaatst, de waarde ervan vele malen wordt verhoogd ten opzichte van de waarde die aanwezig was in de vrije ruimte voordat het materiaal daar werd geplaatst.

Voor de elektrotechniek volstaat het om de materialen eenvoudigweg te classificeren als ferromagnetische en niet-ferromagnetische materialen. De laatste omvat materialen met een relatieve permeabiliteit die praktisch gelijk is aan één, terwijl de eerste een relatieve permeabiliteit heeft die vele malen groter is dan één. Paramagnetisch en diamagnetisch materiaal vallen in de niet-ferromagnetische materialen.

3.1 Zachte ferromagnetische materialen

Ze hebben een hoge relatieve permeabiliteit, een lage coërcitieve kracht, zijn gemakkelijk te magnetiseren en te demagnetiseren en hebben een extreem kleine hysterese. Zachte ferromagnetische materialen zijn ijzer en zijn verschillende legeringen met materialen zoals nikkel, kobalt, wolfraam en aluminium. Het gemak van magnetisatie en demagnetisatie maakt ze zeer geschikt voor toepassingen waarbij de magnetische flux verandert, zoals in elektromagneten, elektromotoren, generatoren, transformatoren, inductoren, telefoonontvangers, relais enz. Ze zijn ook nuttig voor magnetische afscherming. Hun eigenschappen kunnen aanzienlijk worden verbeterd door zorgvuldige fabricage en door verhitting en langzaam uitgloeien om een hoge mate van kristalzuiverheid te bereiken. Een groot magnetisch moment bij kamertemperatuur maakt zachte ferromagnetische materialen uiterst geschikt voor magnetische circuits, maar ferromagnetische materialen zijn zeer goede geleiders en lijden energieverlies door wervelstromen die erin worden geproduceerd. Er is extra energieverlies te wijten aan het feit dat de magnetisatie niet soepel verloopt, maar in kleine sprongetjes. Dit verlies wordt magnetisch restverlies genoemd en is puur afhankelijk van de frequentie van de veranderende fluxdichtheid en niet van de grootte ervan.

3.2 Harde ferromagnetische materialen

Ze hebben een relatief lage permeabiliteit en een zeer hoge coërcitieve kracht. Deze zijn moeilijk te magnetiseren en te demagnetiseren. Typische harde ferromagnetische materialen zijn kobaltstaal en verschillende ferromagnetische legeringen van kobalt, aluminium en nikkel. Ze behouden een hoog percentage van hun magnetisatie en hebben een relatief hoog hysteresisverlies. Ze zijn zeer geschikt voor gebruik als permanente magneten, zoals luidsprekers, meetinstrumenten enz.

Ferrieten zijn een speciale groep ferromagnetische materialen die een tussenpositie innemen tussen ferromagnetische en niet-ferromagnetische materialen. Ze bestaan uit extreem fijne deeltjes van een ferromagnetisch materiaal met een hoge permeabiliteit en worden bij elkaar gehouden met een bindhars. De magnetisatie die in ferrieten wordt geproduceerd, is groot genoeg om van commerciële waarde te zijn, maar hun magnetische verzadiging is niet zo hoog als die van ferromagnetische materialen. Net als bij ferromagnetische materialen kunnen ferrieten zachte of harde ferrieten zijn.

4.1 Zachte ferrieten

Keramische magneten, ook wel ferromagnetische keramiek genoemd, zijn gemaakt van een ijzeroxide, Fe2O3, met een of meer divalente oxiden zoals NiO, MnO of ZnO. Deze magneten hebben een vierkante hystereselus en een hoge weerstand tegen demagnetisatie, wat gewaardeerd wordt voor magneten in rekenmachines waar een hoge weerstand gewenst is. Het grote voordeel van ferrieten is hun hoge resistiviteit. Commerciële magneten hebben een resistiviteit tot wel 10^9 ohm-cm. Wervelstromen die ontstaan door wisselende velden worden daardoor tot een minimum beperkt, en het toepassingsgebied van deze magnetische materialen wordt uitgebreid tot hoge frequenties, zelfs tot microgolven. Ferrieten worden zorgvuldig gemaakt door gemalen oxiden te mengen, te verdichten en te sinteren bij hoge temperatuur. Hoogfrequente transformatoren in televisies en frequentiegemoduleerde ontvangers worden bijna altijd gemaakt met ferrietkernen.

4.2 Harde ferrieten

Dit zijn keramische permanente magnetische materialen. De belangrijkste familie van harde ferrieten heeft de basale samenstelling MO.Fe2O3 waarbij M een barium(Ba)-ion of strontium (Sr)-ion is. Deze materialen hebben een hexagonale structuur en zijn goedkoop en licht van gewicht. Harde ferrieten worden gebruikt in generatoren, relais en motoren. Elektronische toepassingen omvatten magneten voor luidsprekers, telefoonbellen en ontvangers. Ze worden ook gebruikt in houders voor deurdrangers, afdichtingen, grendels en in verschillende speelgoedontwerpen.

Oorspronkelijke bron: https://electronicspani.com/types-of-magnetic-materials/

NBAEM is de professionele leverancier van magnetische materialen uit China. We hebben meer dan tien jaar op maat gemaakte magnetische materialen geëxporteerd. We bieden kwaliteitsproducten en service op hoog niveau. Als u op zoek bent naar het sourcing van magnetische materialen of vragen heeft over het importeren van magnetische producten uit China, kunt u rechtstreeks contact met ons opnemen.