Феритни магнити

Състав и видове феритни магнити

Феритът е керамичен материал, изработен чрез смесване и изпичане на големи пропорции на железен оксид (Fe₂O₃, ръжда) смесени с малки пропорции на един или повече допълнителни метални елементи, като стронций, барий, манган, никел и цинк. Керамичните феритни магнити са съставени от стронциев оксид (SrO·6Fe₂O₃ – железен оксид стронций Fe₁₂SrO₁₉) или бариев оксид (BaO·6Fe₂O₃). Стронций и барий осигуряват на феритните магнити различни магнитни свойства. Феритните стронциеви магнити се произвеждат в по-голямо количество благодарение на по-добрите си магнитни свойства в сравнение с бариевите.

Разлика между твърда и мека ферита

Феритите могат да бъдат разделени на две семейства според тяхната устойчивост на размагнитване (магнитна коертивност).

Важно е да се отбележи, че феритните магнити (наричани още твърда ферита) са постоянни магнити и нямат връзка с меката магнитна ферита (използвана в трансформатори). Терминът „твърд“ идва от факта, че феритният магнит, изложен на външно магнитно поле, ще задържи магнитизма си. Меката ферита (използвана в трансформаторните ядра) е друг материал и не задържа магнитизма.

Твърдите ферити имат висока коертивност, затова са трудни за размагнитизиране. Използват се за направата на постоянни магнити за приложения като хладилни магнити, високоговорители и малки електромотори.

Меките ферити имат ниска коертивност, така че лесно променят магнитизацията си и действат като проводници на магнитните полета. Те се използват в електронната индустрия за изработка на магнитни ядра, известни като феритни ядра за индуктори за висока честота, трансформатори и антени и в различни микровълнови компоненти.

Магнитна производителност и области на приложение

Феритните магнити предлагат задоволителна магнитна производителност спрямо своите размери, въпреки че не могат да се конкурират с неоимови (NdFeB) или самарий-кобалтови (SmCo) магнити в това отношение. Въпреки това, поради ниската си цена и отличната устойчивост на корозия, феритните магнити се използват в разнообразни индустриални и търговски приложения.

Феритните магнити имат широка гама от приложения в различни индустрии, благодарение на своите специфични характеристики и ниска цена. Сред най-често срещаните употреби са:

• Електрически мотори: Феритните магнити се използват в малки електромотори, като тези в битови уреди и офис устройства.
• Сензори и релета: Благодарение на тяхната устойчивост на корозия и способността им да функционират при променливи температурни условия, феритните магнити се използват в магнитни сензори, релета и прекъсвачи.
• Автомобилна индустрия: Керамичните магнити се използват в различни компоненти на превозните средства, като сензори за позиция на двигателя на чистачки и в различни системи за задвижване.
• Системи за сигурност: Феритните магнити са използвани в алармени системи и системи за контрол на достъпа, благодарение на своите магнитни свойства и устойчивост на корозия.
• Запис и съхранение на данни: Феритните магнити се използват в устройства за съхранение и запис, като магнитни ленти, твърди дискове и оптични дискове.
• Медицинска индустрия: Керамичните магнити се използват в медицински устройства, като апарати за магнитен резонанс, системи за диагностика и магнитна терапия.
• Играчки и сувенири: Поради ниските си разходи и устойчивост на корозия, феритните магнити често се използват в играчки, сувенири и други декоративни предмети.

Предимства на феритните или керамичните магнити

Използването на феритни магнити в различни приложения представя няколко значителни предимства, сред които:

• Ниска цена: Керамичните магнити са много по-евтини в сравнение с магнитите от метални сплави, като неодим или самарий-кобалт. Това се дължи на по-ниската цена на материалите и опростения производствен процес.
• Устойчивост на корозия: Феритните магнити имат отлична устойчивост на корозия, което ги прави подходящи за употреба във влажни или корозивни среди, без необходимостта от допълнителни покрития.
• Термична стабилност: Керамичните магнити показват добра термична стабилност, което означава, че могат да функционират в широк температурен диапазон, без значителна загуба на магнитните си свойства.
• Лесно обработваеми: Феритните магнити могат да бъдат обработвани в различни форми и размери, чрез използване на конвенционални техники за обработка, като пресоване и шлайфане.

Градове и свойства на феритните магнити

Съществуват 27 градуса на феритни магнити, като най-използваните са Y30, Y30H-1 и Y35. Феритните магнити Y30 и Y35 обикновено се използват за изработване на магнитни сепаратори в транспортни ленти, докато магнитите Y30H-1 са по-подходящи за говорители и понякога за мотори.

Форми и размери на феритните магнити

Феритните магнити могат да бъдат произведени в различни форми и размери, за да се адаптират към специфичните изисквания на приложенията, в които се използват. Основните форми на феритните магнити са блокове, дискове, цилиндри и пръстени. Други форми могат да бъдат изработени, но производствените разходи могат да се увеличат в зависимост от сложността на формата.

Работна температура и толеранс на размерите

Максимално препоръчваната работна температура за феритните магнити е +250°C, докато минимално препоръчваната работна температура е -60°C. Тези стойности са ориентировъчни - магнитната верига, формата на магнита и околната среда ще влияят по различен начин на изпълнението на магнита. Обикновено толерансът на размерите на феритните магнити е +/−3% или +/−0.25mm, но толерансът може да варира в зависимост от размерите и формата на магнита.

Устойчивост на корозия и покритие

Феритните магнити са изключително устойчиви в пара, влажни среди или дори под вода - не ръждясват. Тъй като желязото в състава им е вече в стабилна оксидирана форма, то не може да се окисли (ръждясва) повече, когато е потопено във вода. Феритните магнити не разполагат с покритие и не изискват такова, освен за декоративни цели, поради отличната им устойчивост на корозия.

Заключение

Феритните магнити представляват ефективно и достъпно решение за множество индустриални и търговски приложения, благодарение на своите уникални характеристики, като магнитна производителност, устойчивост на корозия и разнообразието от форми и размери, които са налични. С приложения в широка гама от области, от автомобилната до аерокосмическата и електрониката, феритните магнити са опция.