Cum funcționează un magnet de ferită și cum este diferit de alți magneți?

Principiul de lucru al Magneți de ferită
Componenta principală a magneților de ferită este un compozit de oxid de fier (Fe₂o₃) și alți oxizi metalici (cum ar fi stronțiu, bariu etc.). Magnetismul său provine din structura sa cristalină și din aranjarea domeniilor magnetice interne. Magneții de ferite aparțin materialelor magnetice dure, iar structura lor de cristal este hexagonală. În această structură, ionii de fier și ionii de oxigen formează un aranjament special, care permite materialului să formeze domenii magnetice stabile (adică regiuni magnetice microscopice) sub acțiunea unui câmp magnetic extern. Aceste domenii magnetice se aliniază treptat în timpul procesului de magnetizare, ceea ce duce la o magnetism puternic.
Magneții de ferită trebuie să sufere sinterizare la temperaturi ridicate și tratament în câmp magnetic în timpul procesului de fabricație. La temperaturi ridicate, structura cristalină a materialului este stabilizată, iar sub acțiunea unui câmp magnetic puternic extern, domeniile magnetice sunt aliniate de -a lungul direcției câmpului magnetic pentru a forma magnetism permanent. Chiar dacă câmpul magnetic extern dispare, domeniile magnetice pot rămâne în continuare aliniate, oferind magnetismului de durată material. Magnetismul feritei provine în principal din aranjarea rotirilor de electroni în interiorul său. Deoarece ferita este un material ferromagnetic, electronii neperecheți se învârte în interiorul său vor genera momente magnetice, care se aliniază sub acțiunea unui câmp magnetic extern pentru a forma magnetism macroscopic.

Diferențe între magneții feritei și alți magneți
Magneții de ferite diferă semnificativ de alți magneți comuni (cum ar fi magneții NDFEB, magneții Alnico și magneții SMCO) în ceea ce privește compoziția materială, caracteristicile de performanță și zonele de aplicare.
Magneții de ferită sunt compuși în principal din oxid de fier și oxid de stronțiu/bariu și nu conțin elemente de pământ rare. În schimb, magneții NDFEB sunt compuși din elemente de pământ rare Neodim, fier și bor, cu un conținut ridicat de pământ rar; Magneții Alnico sunt compuși din aluminiu, nichel, cobalt și fier, fără elemente de pământ rare; iar magneții SMCO sunt compuse din elemente de pământ rare samarium și cobalt, cu un conținut ridicat de pământ rar. Această diferență de compoziție afectează în mod direct proprietățile lor magnetice și scenariile de aplicare.
În ceea ce privește proprietățile magnetice, magneții de ferită au un produs energetic magnetic mai mic (de obicei 3,5-5 mgO), o forță coercitivă mai mare, proprietăți anti-demagnetizare bune, dar forță magnetică slabă. Magneții NDFEB au o energie magnetică extrem de ridicată (până la 50 mgO sau mai mult), forță magnetică puternică, dar forță coercitivă scăzută și demagnetizare ușoară. Magneții Alnico au un produs energetic magnetic mediu (5-10 mgO), o stabilitate bună a temperaturii, dar o coercitivitate scăzută. Magneții SMCO au un produs cu energie magnetică ridicat (20-30 mgO), o stabilitate excelentă a temperaturii, dar costuri ridicate.
Stabilitatea temperaturii este un avantaj major al magneților de ferită. Poate funcționa în intervalul de la -40 ℃ până la 250 ℃, potrivit pentru medii la temperaturi ridicate. Magneții NDFEB au o stabilitate slabă a temperaturii și sunt ușor demagnetizați la temperaturi ridicate. De obicei, trebuie să adauge elemente precum disprosiul pentru a îmbunătăți rezistența la temperatură. Magneții Alnico au o stabilitate excelentă a temperaturii și pot funcționa mult timp în medii la temperaturi ridicate. Magneții SMCO au cea mai bună stabilitate a temperaturii și sunt potriviți pentru medii de temperatură extremă.
Costul și protecția mediului sunt, de asemenea, avantaje importante ale magneților de ferită. Are costuri reduse, materii prime abundente, nu conține elemente de pământ rare și are o protecție bună a mediului. În schimb, magneții NDFEB au costuri mari, se bazează pe resurse rare ale Pământului și au o protecție slabă a mediului; Magneții Alnico au costuri medii, nu conțin elemente de pământ rare, dar resursele de cobalt sunt limitate; Magneții SMCO au costuri extrem de mari, se bazează pe resurse de pământ rare și au o protecție slabă a mediului.
În ceea ce privește zonele de aplicare, magneții de ferită sunt utilizați pe scară largă în scenarii cu volum mare, cu volum mare, cum ar fi vorbitori, motoare, senzori și aparate de uz casnic. Magneții NDFEB sunt utilizați în principal în motoare de înaltă performanță, unități de hard disk, turbine eoliene și alte câmpuri cu cerințe magnetice ridicate. Magneții Alnico sunt adesea folosiți în scenarii precum instrumente, senzori și motoare cu temperaturi ridicate. Magneții de cobalt din samarium sunt utilizați în principal în câmpuri speciale, cum ar fi echipamentele industriale aerospațiale, militare și de înaltă calitate.

Avantaje unice ale magneților cu ferite
Deși magneții de ferită au o forță magnetică slabă, proprietățile lor unice le oferă avantaje de neînlocuit în multe aplicații. Costul său redus îl face o alegere ideală pentru producția în masă. Materiile prime sunt abundente, iar procesul de producție este simplu, ceea ce o face potrivită pentru fabricarea în masă. Forța coercitivă ridicată a magneților de ferită o face anti-demagnetizare și potrivită pentru utilizarea pe termen lung. Stabilitatea sa excelentă a temperaturii îi permite să funcționeze stabil în medii la temperaturi ridicate și este potrivită pentru aplicații industriale. Magneții de ferite nu conțin elemente de pământ rare, sunt ecologice și îndeplinesc cerințele moderne de protecție a mediului.