Ferrite
I magneti in ferrite sono facilmente riconoscibili dal loro colore nero. La maggior parte delle persone li conosce a scuola, dove vengono utilizzati, ad esempio, come classici magneti da lavagna, ma vengono utilizzati anche nell'industria. Il loro grande vantaggio sta nel fatto che sono molto robusti e resistenti alle temperature. I magneti in ferrite resistono a temperature fino a 250 °C e sono difficilmente sensibili a sostanze chimiche aggressive come acidi o sali. Questo è un altro motivo per cui sono il tipo di magnete più comunemente prodotto al mondo. Tuttavia, sono particolarmente popolari perché sono relativamente economici da produrre. Di conseguenza, i magneti in ferrite sono spesso usati come magneti permanenti economici in prodotti come:
- Altoparlanti
- Microfoni
- Motori
- Pompe
Cos'è comunque la ferrite?
La ferrite è una cosiddetta sostanza ferrimagnetica e, insieme al neodimio, è uno dei materiali magnetici più noti.
Viene fatta una distinzione fondamentale tra ferriti magneticamente dure e magneticamente morbide. Questi ultimi hanno la coercitività più bassa possibile, mentre i primi hanno la più alta possibile. Le ferriti magnetiche morbide vengono utilizzate, ad esempio, nell'ingegneria elettrica come nuclei magnetici, induttanze, bobine o trasformatori. I magneti in ferrite dura, invece, vengono utilizzati come magneti permanenti, ad esempio negli altoparlanti.
A seconda del tipo di fabbricazione, i magneti in ferrite si suddividono anche in isotropi più deboli e anisotropi più forti.
La produzione di magneti in ferrite
I magneti ceramici in ferrite sono generalmente prodotti in un processo di sinterizzazione, chiamato anche calcinazione. Questa è una reazione chimica con i materiali di partenza ossido di ferro e carbonato di bario o stronzio.
Nella prima fase, i materiali vengono "pre-sinterizzati" e poi macinati il più finemente possibile. Infine, si formano i compatti, poi essiccati e sinterizzati. I magneti grezzi possono sicuramente formarsi in un campo magnetico esterno. I grani vengono così portati in un orientamento preferito (anisotropia).
Il cosiddetto processo di pressatura a secco può essere utilizzato anche per forme piccole e geometricamente semplici per la lavorazione di pezzi. Le caratteristiche magnetiche più scadenti rispetto alle parti prodotte utilizzando il processo di pressatura a umido derivano dalla forte tendenza alla (ri)agglomerazione delle particelle più piccole. Sebbene la calcinazione concentrata e la sinterizzazione possano essere eseguite su compatti formati direttamente dai materiali magnetici, le caratteristiche magnetiche dei prodotti così formati sono estremamente scadenti.
La particolarità del processo di stampaggio a umido risiede nell'emulsione creata dalla polvere di lega e dal liquido. I canali di riempimento assicurano che l'emulsione raggiunga lo strumento di pressatura tramite iniezione.
Il processo di spremitura a umido è più complesso del processo di spremitura a secco. Alla fine, tuttavia, vengono create anche proprietà magnetiche più forti.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei magneti in ferrite?
Un grande vantaggio è che i magneti in ferrite hanno un'elevata coercitività e un'elevata resistenza specifica. Quest'ultimo ne rende possibile l'uso nei campi magnetici variabili. Oltre al loro basso prezzo, sono anche apprezzati per non essere suscettibili alla corrosione. Non è quindi necessario uno speciale trattamento superficiale. Infine, ma non meno importante, sono caratterizzati dalla loro particolare resistenza alle alte temperature: la loro capacità di essere utilizzati a temperature di esercizio da - 40 °C a + 250 °C li rende dei veri e propri aiutanti a tutto tondo.
Tuttavia, i magneti in ferrite non sono così potenti come, ad esempio, i magneti al neodimio e i magneti al samario-cobalto. Ciò è dovuto alla loro forza magnetica relativamente bassa e alla bassa resistenza alla smagnetizzazione.Va inoltre considerato che i magneti in ferrite sono caratterizzati da due diverse miscele - SrFe e BaFe - ovvero ferrite di stronzio e ferrite di bario. Sebbene BaFe sia generalmente meno costoso di SrFe, è meno efficiente di SrFe. Uno dei principali vantaggi di SrFe è che è approvato per l'uso con acqua potabile. Al contrario, i possibili usi di BaFe con bario in quest'area di applicazione sono problematici, motivo per cui spesso vengono offerti solo magneti in ferrite SrFe.
Quali tipi di magneti in ferrite esistono?
Potrete trovare diversi tipi di magneti sul mercato, ad esempio:
- Anelli magnetici in ferrite
- Cuboidi magnetici in ferrite
- Cubi magnetici in ferrite
- Dischi magnetici in ferrite
A seconda dell'applicazione, sono disponibili diverse dimensioni, spessori e diametri. I magneti particolarmente piccoli vengono spesso utilizzati in spazi privati come magneti di sostegno o da frigorifero. I modelli sono ideali anche come giocattoli magnetici per bambini.
Magneti in ferrite vs neodimio: Qual è il migliore?
Non esiste una risposta generale alla domanda se i magneti al neodimio o in ferrite siano migliori. Fondamentalmente, i magneti al neodimio hanno di gran lunga la maggiore forza adesiva, motivo per cui a volte vengono definiti super magneti. Ecco perché sono sempre più utilizzati, ad esempio, nel settore edile o nel settore immobiliare. Uno svantaggio, tuttavia, è che non sono molto resistenti alla corrosione. Pertanto, sono spesso rinforzati con un rivestimento protettivo aggiuntivo. I magneti in ferrite non sono così forti come i magneti al neodimio, ma sono molto resistenti al calore e alla corrosione. Per i due tipi di magnete si aprono campi di applicazione molto diversi.
Caratteristiche magnetiche dei magneti in ferrite
Nel nostro negozio indichiamo lo standard cinese, come Y30 o Y35, come grado di magnetizzazione dei magneti in ferrite. La corrispondente classificazione delle classi americane (C8, C11) è riportata nella tabella seguente:
Materiale | Rimanenza | Coercitività | Prodotto energetico | Temperatura massima | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Br | bHc | iHc | (BxH)mx | ||||||
Gauss (G) | Tesla (T) | kOe | k/m | kOe | k/M | MGOe | kJ/m³ | °C | |
C10 | ≥ 4000 | ≥ 0.40 | ≥ 3.6 | ≥ 288 | ≥ 3.5 | ≥ 280 | ≥ 3.8 | ≥ 30.4 | ≤ 250 |
C8 (=C =C8A) | ≥ 3800 | ≥ 0.38 | ≥ 2.9 | ≥ 235 | ≥ 3.0 | ≥ 242 | ≥ 3.5 | ≥ 27.8 | ≤ 250 |
Y10T (=C1) | ≥ 2000 | ≥ 0.20 | ≥ 1.6 | ≥ 125 | ≥ 2.6 | ≥ 210 | ≥ 0.8 | ≥ 6.5 | ≤ 250 |
Y25 | ≥ 3600 | ≥ 0.36 | ≥ 1.7 | ≥ 135 | ≥ 1.7 | ≥ 140 | ≥ 2.8 | ≥ 22.5 | ≤ 250 |
Y30 | ≥ 3900 | ≥ 0.39 | ≥ 2.3 | ≥ 184 | ≥ 2.3 | ≥ 188 | ≥ 3.4 | ≥ 27.6 | ≤ 250 |
Y33 | ≥ 4100 | ≥ 0.41 | ≥ 2.8 | ≥ 220 | ≥ 2.8 | ≥ 225 | ≥ 4.0 | ≥ 31.5 | ≤ 250 |
Y35 | ≥ 4100 | ≥ 0.41 | ≥ 2.6 | ≥ 208 | ≥ 2.7 | ≥ 212 | ≥ 3.8 | ≥ 30.4 | ≤ 250 |
Proprietà dei magneti in ferrite dura secondo DIN IEC 60404-1-1:
Materiale | Rimanenza | Coercitività | Prodotto energetico | Temperatura massima | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Br | HCB | iHc | (BxH)max | ||||||
Tesla (T) typ. | Tesla (T) min. | k/m typ. | k/m min. | kOe | k/M | kJ/m³ min. | kJ/m³ typ. | °C | |
HF 8/22 (B) = Y10T | 0.220 | 0.215 | 140 | 135 | 230 | 220 | 8,0 | 8,5 | ≤ 250 |
HF 24/16 (B) | 0.365 | 0.350 | 175 | 155 | 180 | 160 | 24,0 | 25,5 | ≤ 250 |
HF 8/26 (Sr) | 0.220 | 0.215 | 140 | 135 | 270 | 260 | 8,5 | 8,0 | ≤ 250 |
HF 24/23 (Sr) = Y26H | 0.365 | 0.350 | 220 | 210 | 240 | 230 | 24,0 | 25,5 | ≤ 250 |
HF 26/22 | 0.370 | 0.390 | 210 | 220 | 220 | 230 | 25,5 | 29,0 | ≤ 250 |
HF 26/24 (Sr) = Y28H | 0.380 | 0.370 | 230 | 220 | 250 | 240 | 26,0 | 27,0 | ≤ 250 |
HF 28/26 (Sr) | 0.395 | 0.385 | 265 | 240 | 275 | 260 | 28,0 | 30,0 | ≤ 250 |
HF 28/28 (Sr) = Y30BH | 0.395 | 0.385 | 270 | 260 | 290 | 280 | 28,0 | 30,0 | ≤ 250 |
HF-30/26 (Sr) = Y30H-2 | 0.405 | 0.395 | 250 | 240 | 270 | 260 | 30,0 | 31,5 | ≤ 250 |