Magnesy ceramiczne, zwane również magnesami ferrytowymi, zostały opracowane w latach 60. jako tania alternatywa dla magnesów metalicznych. Składają się głównie z tlenku żelaza i węglanu strontu. Magnesy ceramiczne są odporne na korozję i mają wysoką odporność na odmagnesowanie. Są używane w wielu branżach, ponieważ są tanie za kilogram i zachowują swoje właściwości magnetyczne w trudnych warunkach. W tym artykule przyjrzymy się magnesom ceramicznym, różnym ich typom, sposobom produkcji oraz zastosowaniom we współczesnej technologii.

Czym są magnesy ceramiczne?

Magnesy ceramiczne, znane również jako magnesy ferrytowe, to twarde i łamliwe magnesy trwałe wykonane przez mieszanie tlenku żelaza z węglanem baru lub strontu. Są popularne, ponieważ są tanie i odporne na korozję oraz odmagnesowanie. Możesz używać magnesów ceramicznych w wielu różnych zastosowaniach przemysłowych, takich jak silniki prądu stałego, separatory magnetyczne i czujniki samochodowe. Pod względem masy, magnesy ferrytowe stanowią ponad 75% światowego zużycia magnesów.

Produkcja magnesów ceramicznych

Magnesy ceramiczne wytwarza się za pomocą technologii proszkowej. Miesza się surowce, które zazwyczaj stanowią tlenek żelaza i węglan strontu, a następnie podgrzewa do około 980-1093°C. Ten proces powoduje reakcję chemiczną, która produkuje materiał ferrytowy. Ferryt jest następnie rozdrabniany na drobny proszek za pomocą mokrego mielenia. Proszek jest suszony do prasowania na sucho lub wstrzykiwany jako mokra zawiesina do formy w celu nadania kształtu.

W prasowaniu na mokro, zagniata się zawiesinę w formie, często z zastosowaniem pola magnetycznego. To ustawia cząsteczki ferrytu, dzięki czemu magnes ma pożądane właściwości magnetyczne. Ostatnim etapem jest spiekanie materiału w temperaturze około 980°C. Proces ten usuwa pozostałą wodę i tworzy gęsty, solidny magnes. Kruchy magnes jest następnie szlifowany na wymiar za pomocą diamentowych kół, ponieważ jest tak twardy, że zwykłe narzędzia nie mogą go ukształtować.

 

Rodzaje magnesów ceramicznych

Istnieją różne typy magnesów ceramicznych w zależności od ich właściwości magnetycznych i zastosowań.

 

  1. Magnesy ferrytowe trwałe

To typowe czarne magnesy ceramiczne, które znasz. Są wykonane z tlenku żelaza i węglanu strontu lub baru. Magnesy ceramiczne trwałe zachowują silne pole magnetyczne po namagnesowaniu. Znajdziesz je w silnikach, głośnikach i generatorach.

  1. Miękkie materiały magnetyczne

Miękkie magnesy ceramiczne są wykonane z mieszanki tlenku żelaza i innych tlenków metali, takich jak nikiel czy cynk. Te magnesy nie są trwałe. Nie zachowują pola magnetycznego po usunięciu zewnętrznej siły namagnesowania. Używa się ich w rdzeniach transformatorów, cewkach choke i induktorach.

  1. Materiały gyromagnetyczne

Magnesy ceramiczne gyromagnetyczne mają specjalne właściwości, gdy są wystawione na pole magnetyczne prądu stałego prostopadłe do płaszczyzny materiału lub na pole elektromagnetyczne. Używa się ich w systemach komunikacji mikrofalowej do kontrolowania polaryzacji fal elektromagnetycznych podczas ich przejścia.

  1. Materiały momentowe magnetyczne

Materiały magnetyczne momentowe to ferrity, takie jak ferryt magnezu i manganu. Charakteryzują się one prostokątnym pętlami histerezy. Oznacza to, że mogą zachować namagnesowanie, które osiągną pod wpływem niewielkiego zewnętrznego pola magnetycznego. Używa się ich w elementach pamięci komputerów i innych urządzeń elektronicznych.

  1. Materiały piezomagnetyczne

Materiały piezomagnetyczne posiadają właściwość zwaną magnetostrykcją. Gdy je namagnesujesz, zmieniają kształt. Używa się ich w przetwornikach, które zamieniają energię elektromagnetyczną na mechaniczną. Znajdziesz je w sonarach i urządzeniach ultradźwiękowych.

 

Zastosowania magnesów ceramicznych

Magnesy ceramiczne są używane w wielu różnych zastosowaniach przemysłowych i komercyjnych. Oto kilka przykładów:

Urządzenia elektroakustyczne: Głośniki, mikrofony, słuchawki itp.

Silniki i generatory: Magnesy ceramiczne znajdują zastosowanie w silnikach i generatorach prądu stałego do tworzenia pól magnetycznych.

Separatory magnetyczne: Używa się magnesów ceramicznych do oddzielania zanieczyszczeń żelaznych w żywności, chemikaliach i innych procesach przemysłowych.

Czujniki samochodowe: Magnesy ceramiczne są wykorzystywane w zastosowaniach motoryzacyjnych, takich jak systemy hamowania antyblokującego i czujniki prędkości.

Magazynowanie magnetyczne: Dyski twarde i taśmy magnetyczne używane do nagrywania dźwięku, obrazu i danych zawierają magnesy ceramiczne.

Urządzenia mikrofalowe: Materiały gyromagnetyczne do systemów komunikacji mikrofalowej.

Liczniki energii w watach-godzinach: Magnesy ceramiczne są używane w licznikach energii do pomiaru zużycia energii elektrycznej.

Karty magnetyczne i vouchery: Systemy rozliczeń biletów, karty identyfikacyjne i vouchery podróżne korzystają z magnesów ceramicznych.

 

Korzyści z magnesów ceramicznych

Magnesy ceramiczne mają pewne zalety w porównaniu z innymi typami magnesów, w tym:

Opłacalność: Magnesy ferrytowe są jednym z najtańszych rodzajów magnesów, które można kupić. Jeśli potrzebujesz magnesów, a koszt jest ważnym czynnikiem, te będą dla Ciebie odpowiednie.

Odporność na korozję: Magnesy ceramiczne są odporne na rdzę i korozję. Nie musisz nakładać na nie żadnych powłok ochronnych.

Odporność na odmagnesowanie: Magnesy ceramiczne mają doskonałą odporność na odmagnesowanie. Zachowują swoją magnetyzm przez długi czas.

Stabilność: Magnesy ceramiczne dobrze działają w szerokim zakresie temperatur. Możesz je używać zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz.

Dostępność: Magnesy ferrytowe można znaleźć w wielu różnych kształtach i rozmiarach, co sprawia, że są uniwersalne w wielu zastosowaniach przemysłowych.

 

Wnioski

Magnesy ceramiczne to świetne, tanie i niezawodne rozwiązanie dla wielu zastosowań przemysłowych i komercyjnych. Odporne na korozję i odmagnesowanie, a przy tym niedrogie. Czyni je to idealnym wyborem do silników, czujników, separatorów magnetycznych i urządzeń komunikacyjnych. Dzięki nowym osiągnięciom w naukach materiałowych, magnesy ceramiczne będą nadal wykorzystywane w wielu dzisiejszych technologiach.

 

Aby uzyskać więcej informacji na temat magnesów ceramicznych, ich właściwości i zastosowań, odwiedź NBAEM. Od 2010 roku sprzedajemy wysokiej jakości produkty magnetyczne.

magnes ferrytowy