Feritové magnety

Když jsem onehdy v článku četla o něčem, co se nazývá feritový magnet, tento jedinečný název ve mně vyvolal zvědavost. Poté, co jsem se dozvěděla o několika typech magnetů, o tomto jsem nikdy neslyšela a tak jsem provedla průzkum.

Na světě existují různé typy feritových magnetů, které jsou vyrobeny z různých smíšených kovů a oxidu železa a je to nejpoužívanější permanentní magnet na světě, protože z tvrdých feritů se vyrábějí cenově nejpříznivější permanentní magnety, což jim zajistilo post celosvětově nejpoužívanějšího magnetu. 

O tom, že spadají mezi nejpoužívanější magnety, svědčí i jejich celosvětová spotřeba, která ročně činí přibližně 300 000 tun a stále stoupá. S moderními technologiemi stoupá i jejich kvalita a rozšiřující se sortiment. Jsou cenově nejpříznivější, nabízejí nejnižší cenu za kilogram a disponují velkým rozměrovou i tvarovou variabilitou. 

Co jsou měkké feritové magnety?

Měkké feritové magnety jsou ty, které mají nízkou koercitivitu. Koercivita je schopnost magnetického materiálu odolávat vnějším magnetickým silám, aniž by došlo k demagnetizaci. Měkké magnety mají nízkou koercitivitu, což znamená, že nejsou příliš odolné vůči vnějším vlivům způsobující demagnetizaci.

Vzhledem k jejich nízké koercitivitě se měkké feritové magnety používají v elektrických aplikacích, jako jsou transformátory, mikrovlnky, rádiové antény a induktory.

Co jsou tvrdé feritové magnety?

Tvrdé feritové magnety jsou keramické magnety, které, jak jste možná uhodli, mají vysokou koercitivitu. Stále se skládají z oxidu železa a různých kovových prvků. 

Tvrdé feritové magnety jsou méně náchylné k demagnetizaci, a když jsou vystaveny vnější magnetické síle, obvykle se nedemagnetizují. Tento typ magnetu se nejčastěji používá do reproduktorů, elektrických motorů a k manipulaci s materiálem.

Z čeho se feritové magnety vyrábějí?

Feritové magnety mohou být izotropní nebo anizotropní. Izotropní feritové magnety lze magnetizovat v libovolném směru, ale mají slabší magnetické vlastnosti. 

Anizotropní feritové magnety mají preferovaný směr magnetizace ve struktuře a mají silnější magnetické vlastnosti, tudíž jsou výkonnější než izotropní feritové magnety.

Feritové magnety se vyrábějí kalcinací, při teplotě 1000 až 1350 °C směsi oxidu železa (Fe2O3) a uhličitanu strontnatého (SrCO3) nebo uhličitanu barnatého (BaCO3) za vzniku oxidu kovu. 

V některých typech se pro zlepšení magnetických vlastností přidávají další chemikálie, jako je kobalt (Co) a lanthan (La). 

Tento oxid kovu se pak mele na malé částice (obvykle několik mikronů). Pak má proces výroby dvě možnosti v závislosti na typu požadovaného magnetu.

Prvním je lisování suchého jemného prášku, což vede k výrobě izotropnímu magnetu.

Druhý způsob zahrnuje smíchání jemného prášku s vodou za vzniku kaše, která je poté zhutněna za přítomnosti externě aplikovaného magnetického pole. Výsledkem je anizotropní feritový magnet se silnějšími magnetickými vlastnostmi. 

Jak vypadají feritové magnety?

V obchodech najdete většinou ty nejběžnější tvary, jako jsou: 

  Kotouč

  Kvádr

  Prstenec

Magnety jsou šedo černé matné barvy a bývají označovány i jako keramické magnety.

Výhody feritových magnetů

Výhody

  Nekorodujte ve vodě

  Lze použít až do +250 °C

  Za ideálních podmínek někdy až +300 stupňů Celsia

  Vysoká koercivita*, která se zvyšuje, když se magnet zahřívá

  Izoluje elektřinu

  Nízké náklady

Nevýhody

  Ne tak silné jako neodymové magnety vzácných zemin (viz níže)

  Při teplotě kolem -20 °C koercivita klesne na úroveň, při které hrozí demagnetizace 

*schopnost feromagnetického materiálu odolat vnějšímu magnetickému poli, aniž by se demagnetizovalo

Kde všude najdeme feritové magnety? 

  Motory a generátory

  Dětské hračky – magnetické stavebnice

  Vysokoteplotní aplikace

  Upínací systémy – kancelářské magnety

  Reproduktory a mikrofony

  Automobilový průmysl – magnetické spojky

  Letectví

 Vojenství 

 Reklama a design

Srovnání: feritový VS neodymový magnet

Feritové magnety jsou nepochybně levnější, což z nich dělá oblíbenou volbu pro spotřebitele, pro komerční výrobu však neodymové magnety nelze nahradit. 

Neodymové magnety mohou vytvářet magnetická pole o síle až 1,4 tesla. Pro srovnání, feritové magnety obecně produkují magnetická pole o síle pouhých 0,5 až 1 tesla. 

Feritové magnety jsou odolnější vůči korozi než neodymové magnety. 

Detailnější srovnání je uvedeno níže.

Neodym

Neodymový magnet, je druh magnetu ze vzácných zemin, který se skládá z neodymu, železa a boru. 

Tyto magenty jsou označovány za nejsilnější permanentní magnety na světě. 

Nepřekonatelná síla neodymových magnetů z nich dělá vynikající volbu pro různé aplikace v průmyslu, z nichž některé zahrnují:

  Pevné disky pro počítače

  Zámky dveří

  Elektrické generátory

  Hlasové cívky

  Akumulátorové elektrické nářadí

  Posilovač řízení

 Reproduktory a sluchátka

Výhody

(+) Dokáže zvednout více než jakýkoli jiný typ magnetu stejné velikosti

(+) Extrémně odolný proti demagnetizaci vnějším magnetickým polem

(+) Různé povrchové úpravy, různá barevná provedení

(+) Jsou nejvýkonnější ze všech permanentních magnetů (vysoká odthrová síla)

Nevýhody

(-) Dražší než feritové magnety

(-) Snadno podléhá korozi

(-) Křehký a při namáhání může prasknout

(-) Nízká teplotní odolnost (běžně do 80 °C)

Ferit

Výhody

(+) Snadno magnetizovatelný

(+) Odolný vůči korozi

(+) Odolné vůči demagnetizaci vnějším magnetickým polem

(+) vyšší odolnost oproti neodymovému magnetu

(+) vyšší teplotní odolnost (až 250 °C)

Nevýhody

(-) Menší odtrhová síla

(-) Je až 13 x slabší než neodym při stejné velikosti