Vse vrste materialov in snovi imajo določene magnetne lastnosti, ki so navedene v nadaljevanju tega članka. Običajno pa se beseda »magnetni materiali« uporablja samo za feromagnetne materiale (opis spodaj), vendar se lahko materiali razvrstijo v naslednje kategorije glede na magnetne lastnosti, ki jih kažejo. Dve najpogostejši vrsti magnetizma sta diamagnetizem in paramagnetizem, ki predstavljata večino periodnega sistema elementov pri sobni temperaturi. Te elemente običajno imenujemo nemagnetni, medtem ko tiste, ki jih imenujemo magnetni, dejansko uvrščamo med feromagnetne. Edina druga vrsta magnetizma, ki jo opazimo pri čistih elementih pri sobni temperaturi, je antiferomagnetizem. Končno, magnetne materiale lahko razvrstimo tudi kot ferimagnetne, čeprav tega ne opazimo pri nobenem čistem elementu, ampak ga lahko najdemo le v spojinah, kot so mešani oksidi, znani kot feriti, iz katerih izvira ime ferimagnetizem. Vrednost magnetne susceptibilnosti spada v določeno območje za vsako vrsto materiala.

Materiali, ki jih magnet ne privlači močno, so znani kot paramagnetni materiali. Na primer: aluminij, kositer, magnezij itd. Njihova relativna permeabilnost je majhna, vendar pozitivna. Na primer: permeabilnost aluminija je: 1,00000065. Takšni materiali se magnetizirajo samo, če so nameščeni v super močnem magnetnem polju in delujejo v smeri magnetnega polja.

Paramagnetni materiali imajo posamezne atomske dipole, usmerjene naključno, kot je prikazano spodaj:

Rezultantna magnetna sila je zato nič. Ko se uporabi močno zunanje magnetno polje, se trajni magnetni dipoli orientirajo vzporedno z uporabljenim magnetnim poljem in povzročijo pozitivno magnetenje. Ker orientacija dipolov vzporedno z uporabljenim magnetnim poljem ni popolna, je magnetenje zelo majhno.

Materiali, ki jih magnet odbija, kot so cink, živo srebro, svinec, žveplo, baker, srebro, bizmut, les itd., so znani kot diamagnetni materiali. Njihova permeabilnost je nekoliko manjša od ena. Na primer, relativna permeabilnost bizmuta je 0,00083, bakra 0,000005, lesa pa 0,9999995. Rahlo se magnetizirajo, ko so nameščeni v zelo močno magnetno polje, in delujejo v smeri, nasprotni smeri uporabljenega magnetnega polja.

V diamagnetnih materialih se dve relativno šibki magnetni polji, ki nastaneta zaradi orbitalne revolucije in aksialne rotacije elektronov okoli jedra, nahajata v nasprotnih smereh in se medsebojno izničita. Trajni magnetni dipoli v njih niso prisotni. Diamagnetni materiali imajo zelo malo ali nič aplikacij v elektrotehniki.

V diamagnetnem materialu atomi nimajo neto magnetnega momenta, ko ni uporabljenega polja. Pod vplivom uporabljenega polja (H) elektroni, ki se vrtijo, precesirajo in to gibanje, ki je vrsta električnega toka, povzroči magnetenje (M) v nasprotni smeri od uporabljenega polja. Vsi materiali imajo diamagnetni učinek, vendar je pogosto, da diamagnetni učinek prikrije večji paramagnetni ali feromagnetni člen. Vrednost susceptibilnosti je neodvisna od temperature.

Materiali, ki jih močno privlači magnetno polje ali magnet, so znani kot feromagnetni materiali, npr.: železo, jeklo, nikelj, kobalt itd. Permeabilnost teh materialov je zelo visoka (sega do več sto ali tisoč).

Nasprotni magnetni učinki orbitalnega gibanja elektronov in spina elektronov se v atomu takega materiala ne izničijo. Obstaja relativno velik prispevek vsakega atoma, ki pomaga pri vzpostavitvi notranjega magnetnega polja, tako da se, ko je material nameščen v magnetno polje, njegova vrednost poveča večkratnik vrednosti, ki je bila prisotna v prostem prostoru, preden je bil material nameščen tam.

Za potrebe elektrotehnike bo zadostovalo, da materiale razvrstimo preprosto kot feromagnetne in neferomagnetne materiale. Slednji vključuje material z relativno permeabilnostjo, ki je praktično enaka enoti, medtem ko imajo prvi relativno permeabilnost večkrat večjo od enote. Paramagnetni in diamagnetni materiali spadajo med neferomagnetne materiale.

3.1 Mehki feromagnetni materiali

Imajo visoko relativno permeabilnost, nizko koercitivno silo, se zlahka magnetizirajo in demagnetizirajo ter imajo izjemno majhno histerezo. Mehki feromagnetni materiali so železo in njegove različne zlitine z materiali, kot so nikelj, kobalt, volfram in aluminij. Enostavnost magnetenja in demagnetenja jih naredi zelo primerne za aplikacije, ki vključujejo spreminjanje magnetnega pretoka, kot v elektromagnetih, električnih motorjih, generatorjih, transformatorjih, induktorjih, telefonskih sprejemnikih, relejih itd. Uporabni so tudi za magnetno zaščito. Njihove lastnosti se lahko močno izboljšajo s skrbno proizvodnjo in segrevanjem ter počasnim žarjenjem, da se doseže visoka stopnja kristalne čistosti. Velik magnetni moment pri sobni temperaturi naredi mehke feromagnetne materiale izjemno uporabne za magnetna vezja, vendar so feromagneti zelo dobri prevodniki in trpijo izgubo energije zaradi vrtinčnih tokov, ki nastanejo v njih. Dodatna izguba energije nastane zaradi dejstva, da magnetenje ne poteka gladko, ampak v minutnih skokih. Ta izguba se imenuje magnetna rezidualna izguba in je odvisna izključno od frekvence spreminjajoče se gostote pretoka in ne od njene magnitude.

3.2 Trdi feromagnetni materiali

Imajo relativno nizko permeabilnost in zelo visoko koercitivno silo. Te je težko magnetizirati in demagnetizirati. Tipični trdi feromagnetni materiali vključujejo kobaltno jeklo in različne feromagnetne zlitine kobalta, aluminija in niklja. Ohranjajo visok odstotek svoje magnetizacije in imajo relativno visoko histerezno izgubo. Zelo so primerni za uporabo kot trajni magneti, kot so zvočniki, merilni instrumenti itd.

Feriti so posebna skupina feromagnetnih materialov, ki zavzemajo vmesni položaj med feromagnetnimi in neferomagnetnimi materiali. Sestavljeni so iz izjemno finih delcev feromagnetnega materiala z visoko permeabilnostjo in so povezani z vezivno smolo. Magnetenje, proizvedeno v feritih, je dovolj veliko, da je komercialno vredno, vendar njihova magnetna nasičenost ni tako visoka kot pri feromagnetnih materialih. Kot v primeru feromagnetov so lahko feriti mehki ali trdi.

4.1 Mehki feriti

Keramični magneti, imenovani tudi feromagnetične keramike, so izdelani iz železovega oksida, Fe2O3, z enim ali več dvovalentnimi oksidi, kot so NiO, MnO ali ZnO. Ti magneti imajo kvadratno histerezno zanko, visoko upornost in demagnetizacijo, kar je cenjeno pri magnetih za računalniške stroje, kjer je želena visoka upornost. Velika prednost feritov je njihova visoka upornost. Komercialni magneti imajo upornost tudi do 10^9 ohm-cm. Edini tokovi, ki nastajajo zaradi alternatingnih polj, so zato minimalni, razpon uporabe teh magnetnih materialov pa se razširi na visoke frekvence, celo na mikrovalove. Feriti so skrbno izdelani z mešanjem praškastih oksidov, stiskanjem in sintranjem pri visoki temperaturi. Visokofrekvenčni transformatorji v televizorjih in frekvenčno modulirani sprejemniki so skoraj vedno izdelani z jedri feritov.

4.2 Trdi feriti

To so keramični trajni magnetni materiali. Najpomembnejša družina trdih feritov ima osnovno sestavo MO.Fe2O3, kjer je M barium (Ba) ion ali stroncij (Sr) ion. Ti materiali imajo hexagonalno strukturo, so poceni in imajo nizko gostoto. Trdi feriti se uporabljajo v generatorjih, relejih in motorjih. Elektronske aplikacije vključujejo magnete za zvočnike, telefonske zvončke in sprejemnike. Uporabljajo se tudi v držalnih napravah za zapiralce vrat, tesnila, zaklepe in v različnih igračah.

Originalni vir: https://electronicspani.com/types-of-magnetic-materials/

NBAEM je strokovni dobavitelj magnetnih materialov iz Slovenije. Več kot deset let izvažamo prilagojene magnetne materiale. Nudimo kakovostne izdelke in visok standard storitev. Če iščete vir za magnetne materiale ali imate kakršnakoli vprašanja med uvozom magnetnih izdelkov iz Slovenije, nas lahko neposredno kontaktirate.