Permanent- oder Dauermagnetische Werkstoffe

Hartferrit nach DIN 17 410

Hartferrite bestehen aus ca. 80% Eisenoxid und 20% Barium- oder Strontiumkarbonat. Alle diese Rohstoffe sind in großen Mengen vorrätig und leicht abbaubar. Dieser Magnetwerkstoff ist daher vergleichsweise kostengünstig.
Das keramische Material der Hartferrite ist sehr hart und spröde. Die Magnete können deshalb nur schwer bearbeitet werden. Hierzu ist nur Diamantwerkzeug geeignet, welches sehr teuer ist. Hartferrite werden anisotrop und isotrop hergestellt, d. h. mit und ohne Vorzugsrichtung.
Anisotrope Hartferrite (mit Vorzugsrichtung) können nur in ihrer Vorzugsrichtung magnetisiert werden, weisen aber nach dem Aufmagnetisieren eine höhere Energiedichte auf als die isotropen Hartferrite. Bei den isotropen Magneten ist die Koerzitivfeldstärke im Vergleich zur Remanenz hoch. Deshalb ist eine große Magnetpolfläche notwendig. Die maximale Einsatztemperatur dieser Werkstoffe liegt bei ca. 220 °C. Die Curie-Temperatur beträgt ca. 450 °C.

Metallische Dauermagnete

Metallische Dauermagnet bestehen in der Regel aus AlNiCo-Legierungen. Dieser harte Werkstoff wird durch Sintern oder Gießen hergestellt und kann durch Schleifen bearbeitet werden. Heutzutage werden AlNiCo-Magnete fast ausschließlich anisotrop hergestellt, um ihre ohnehin vergleichsweise geringe Magnetkraft etwas zu erhöhen und ihre magnetischen Werte zu verbessern.
AlNiCo-Magnete haben eine hohe Remanenz, weisen jedoch nur eine geringe Koerzitivfeldstärke auf. Deshalb könne die Magnete ein starkes Magnetfeld aufbauen, aber auch leicht wieder entmagnetisiert werden. Das Maßverhältnis von Länge zu Durchmesser sollte mindestens 4 : 1 betragen, um eine gute Entmagnetisierungsbeständigkeit zu gewährleisten. Bei diesem Verhältnis lassen sich auch die höchsten Haftkräfte bei gegebenem Volumen für AlNiCo-Legierungen erzielen.
AlNiCo-Magnete finden vor allem Verwendung in elektrische schaltbaren Permanent-Magnet-Spann-platten, Lasthebemagneten und Reed-Schaltern, sowie dort, wo hohe Einsatztemperaturen erreicht werden. Die max. Einsatztemperatur beträgt ca. 400 °C, die Curie-Temperatur liegt bei ca. 850 °C.

Seltene-Erden-Legierungen

Bei den Seltenen-Erden-Legierungen SmCo und NdFeB finden die Metalle Samarium bzw. Neodym Verwendung, die im Periodensystem der Elemente zur Gruppe der sogenannten Seltenen Erden gehören. Beide Metalle sind aufgrund ihrer aufwendigen Verarbeitung relativ teure Rohstoffe, werden jedoch durch ihre wachsende technische Bedeutung zunehmend billiger. Diese Magnete sind metallische Werkstoffe und werden durch Sintern hergestellt. Ihr Energieprodukt ist enorm hoch, so daß selbst starke Gegenfelder keinen Einfluß auf die Magnetkraft dieser Magnete haben. Die Legierungen werden grundsätzlich anisotrop hergestellt.

SmCo-Legierungen sind sehr hart und spröde und können nur durch Schleifen mit Diamantwerkzeug bearbeitet werden. Die max. Einsatztemperatur beträgt ca. 200 °C, die Curie-Temperatur ca. 750 °C.

NdFeB-Legierungen sind die zur Zeit stärksten Magnetmaterialien, die sich wirtschaftlich herstellen lassen und erreichen höchste magnetische Werte. Das Energieprodukt ist noch einmal doppelt so hoch wie bei SmCo-Legierunge und ca. viermal so hoch wie bei Hartferriten. Die max. Einsatztemp-eratur beträgt allerdings nur ca. 80 °C (neuerdings auch bis zu 200 °C !), die Curie-Temperatur liegt bei ca. 300 °C.

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