Princip om Ferritmagneter
Huvudkomponenten i ferritmagneter är en sammansättning av järnoxid (Fe₂o₃) och andra metalloxider (såsom strontium, barium, etc.). Dess magnetism kommer från dess kristallstruktur och arrangemang av inre magnetiska domäner. Ferritmagneter tillhör hårda magnetiska material, och deras kristallstruktur är hexagonal. I denna struktur bildar järnjoner och syrejoner ett speciellt arrangemang, vilket gör det möjligt för materialet att bilda stabila magnetiska domäner (dvs mikroskopiska magnetregioner) under verkan av ett yttre magnetfält. Dessa magnetiska domäner anpassas gradvis under magnetiseringsprocessen, vilket resulterar i stark magnetism.
Ferritmagneter måste genomgå hög temperatur sintring och magnetfältbehandling under tillverkningsprocessen. Vid höga temperaturer stabiliseras materialets kristallstruktur, och under verkan av ett yttre starkt magnetfält är de magnetiska domänerna inriktade längs magnetfältets riktning för att bilda permanent magnetism. Även om det yttre magnetfältet försvinner kan de magnetiska domänerna fortfarande förbli inriktade, vilket ger den materiella varaktiga magnetismen. Magnetismen av ferrit kommer huvudsakligen från arrangemanget av elektronspinn inuti den. Eftersom ferrit är ett ferromagnetiskt material, kommer de oparade elektroniska snurrarna inuti det att generera magnetiska stunder, som anpassas under verkan av ett yttre magnetfält för att bilda makroskopisk magnetism.
Skillnader mellan ferritmagneter och andra magneter
Ferritmagneter skiljer sig signifikant från andra vanliga magneter (såsom NDFEB -magneter, alnico -magneter och SMCO -magneter) när det gäller materialkomposition, prestationskarakteristika och appliceringsområden.
Ferritmagneter består huvudsakligen av järnoxid och strontium/bariumoxid och innehåller inte sällsynta jordelement. Däremot består NDFEB -magneter av sällsynta jordartselement neodym, järn och bor, med ett högt sällsynt jordartsinnehåll; Alnico -magneter består av aluminium, nickel, kobolt och järn, utan sällsynta jordarelement; och SMCO -magneter består av sällsynta jordartselement samarium och kobolt, med ett högt sällsynt jordartsinnehåll. Denna skillnad i sammansättning påverkar direkt deras magnetiska egenskaper och applikationsscenarier.
När det gäller magnetiska egenskaper har ferritmagneter en lägre magnetisk energiprodukt (vanligtvis 3,5-5 mgoe), en högre tvångskraft, goda antidemagnetiseringsegenskaper, men svag magnetisk kraft. NDFEB -magneter har extremt hög magnetisk energi (upp till 50 Mgoe eller mer), stark magnetisk kraft, men låg tvångskraft och enkel demagnetisering. Alnico-magneter har en medelmagnetisk energiprodukt (5-10 MGOE), god temperaturstabilitet, men låg tvång. SMCO-magneter har en hög magnetisk energiprodukt (20-30 MGOE), utmärkt temperaturstabilitet, men höga kostnader.
Temperaturstabilitet är en stor fördel med ferritmagneter. Det kan fungera i intervallet -40 ℃ till 250 ℃, lämpligt för miljöer med hög temperatur. NDFEB -magneter har dålig temperaturstabilitet och avmagnetiseras lätt vid höga temperaturer. De måste vanligtvis lägga till element som dysprosium för att förbättra temperaturmotståndet. Alnico -magneter har utmärkt temperaturstabilitet och kan fungera under lång tid i miljöer med hög temperatur. SMCO -magneter har den bästa temperaturstabiliteten och är lämpliga för extrema miljöer med hög temperatur.
Kostnad och miljöskydd är också viktiga fördelar med ferritmagneter. Det har låga kostnader, rikliga råvaror, innehåller inte sällsynta jordelement och har ett bra miljöskydd. Däremot har NDFEB -magneter höga kostnader, förlitar sig på sällsynta jordartsresurser och har dåligt miljöskydd; Alnico -magneter har medelstora kostnader, innehåller inte sällsynta jordelement, men koboltresurser är begränsade; SMCO -magneter har extremt höga kostnader, förlitar sig på sällsynta jordartsresurser och har dåligt miljöskydd.
När det gäller applikationsområden används ferritmagneter allmänt i billiga scenarier med hög volym som högtalare, motorer, sensorer och hushållsapparater. NDFEB-magneter används huvudsakligen i högpresterande motorer, hårddiskar, vindkraftverk och andra fält med höga magnetiska krav. Alnico-magneter används ofta i scenarier som instrument, sensorer och högtemperaturmotorer. Samarium koboltmagneter används huvudsakligen inom specialområden som flyg-, militär- och avancerad industriutrustning.
Unika fördelar med ferritmagneter
Även om ferritmagneter har svag magnetisk kraft, ger deras unika egenskaper dem ersättningsbara fördelar i många tillämpningar. Dess låga kostnader gör det till ett idealiskt val för massproduktion. Råvarorna är rikliga och produktionsprocessen är enkel, vilket gör den lämplig för masstillverkning. Den höga tvångskraften hos ferritmagneter gör den antidemagnetisering och lämplig för långvarig användning. Dess utmärkta temperaturstabilitet gör det möjligt att arbeta stabilt i miljöer med hög temperatur och är lämplig för industriella tillämpningar. Ferritmagneter innehåller inte sällsynta jordartselement, är miljövänliga och uppfyller moderna miljöskyddskrav.