Magnesy ferrytowe są nieodzownym elementem wielu urządzeń i przedmiotów codziennego użytku, od sprzętu audio po silniki elektryczne. Ich produkcja jest złożonym procesem, który wymaga precyzji i odpowiedniego doboru materiałów.
Czym jest magnes ferrytowy?
Magnes ferrytowy to rodzaj magnesu stałego wytwarzanego z ferrytów baru (BaFe₁₂O₁₉) lub strontu (SrFe₁₂O₁₉). Materiał ten charakteryzuje się doskonałą odpornością na korozję i zachowuje właściwości magnetyczne nawet w trudnych warunkach środowiskowych. Produkcja masowa magnesów ferrytowych rozpoczęła się w latach 50. XX wieku, a ze względu na swoje właściwości są one powszechnie stosowane w różnych branżach, takich jak motoryzacja czy elektronika.
Wyróżniamy magnesy izotropowe, wytwarzane metodą prasowania i namagnesowania w silnym polu magnetycznym, oraz anizotropowe, produkowane metodą na mokro poprzez wtryskiwanie do form umieszczonych w polu magnetycznym. Magnesy izotropowe mają niższą siłę przyciągania niż anizotropowe o tych samych wymiarach i wadze, ale obie odmiany można namagnesować w jednym lub wielu kierunkach, co zapewnia wszechstronność zastosowań.
Jakie właściwości i zastosowanie ma magnes ferrytowy?
Magnesy ferrytowe wyróżniają się czarną barwą i są dostępne w różnych formach, takich jak walce, pierścienie i płytki. Ich kluczową zaletą jest odporność na korozję, co sprawia, że są niezastąpione w trudnych warunkach atmosferycznych. Mogą być stosowane nawet na zewnątrz. Są przystosowane także do pracy w wysokich temperaturach, wytrzymując do 250°C. Niestety, ich istotną wadą jest kruchość, przez co są podatne na uszkodzenia mechaniczne.
Mimo tego magnesy te znajdują szerokie zastosowanie dzięki swoim właściwościom i niskiej cenie. W branży audio są używane do produkcji głośników. W przemyśle motoryzacyjnym i maszynowym służą do wytwarzania sprzęgieł magnetycznych oraz silników elektrycznych. Ponadto są wykorzystywane w kompasach, uchwytach, separatorach oraz przemyśle meblarskim, a także do produkcji zabawek czy magnesów na lodówkę. W urządzeniach pomiarowych, takich jak wodomierze, czy separatorach magnetycznych, oddzielają odpady metalowe w procesie recyklingu.
Jak wygląda proces produkcji magnesów ferrytowych?
Produkcja magnesów ferrytowych rozpoczyna się od wyboru odpowiedniego surowca, którym najczęściej jest ferryt baru (BaFe12O19) lub ferryt strontu (SrFe12O19). Te dwa typy materiałów pozwalają na tworzenie magnesów o różnych właściwościach magnetycznych i mechanicznych. W zależności od rodzaju magnesu, który chcemy uzyskać, stosuje się różne metody formowania. Magnesy izotropowe, które mają jednakowe właściwości magnetyczne we wszystkich kierunkach, są tworzone przez prasowanie surowca bez zewnętrznego pola magnetycznego. Taka technika produkcji jest stosunkowo prosta i szybka, lecz magnesy te mają słabsze właściwości przyciągające.
Z kolei magnesy anizotropowe, które charakteryzują się silniejszymi właściwościami magnetycznymi, wymagają użycia metody mokrej, w której prasowanie odbywa się w obecności zewnętrznego pola magnetycznego. Dzięki temu możliwe jest nadanie magnesowi kierunkowej namagnesowania, co znacząco zwiększa jego zdolności przyciągania. Proces produkcji tych magnesów jest bardziej skomplikowany i czasochłonny, ale pozwala na osiągnięcie lepszych parametrów magnetycznych.