Klasifikácia feritových magnetických materiálov

Mäkké ferity

Mäkké ferity sa vyznačujú nízkou koercivitou, čo znamená, že sa dajú ľahko zmagnetizovať a demagnetizovať. Vďaka tejto vlastnosti sú ideálne pre aplikácie, kde sú potrebné rýchle zmeny magnetických polí, ako napríklad v transformátoroch, induktoroch a na potlačenie elektromagnetického rušenia (EMI).

Mangán-zinkové (Mn-Zn) ferity

Mn-Zn ferity patria medzi najbežnejšie typy mäkkých feritov. Skladajú sa z oxidu železa (Fe₂O₃), oxidu mangánu (MnO) a oxidu zinočnatého (ZnO). Mn-Zn ferity vykazujú vysokú permeabilitu a nízke straty v jadre pri nízkych až stredných frekvenciách (zvyčajne do niekoľkých megahertzov). Vďaka týmto vlastnostiam sú vhodné na použitie vo výkonových transformátoroch, induktoroch a tlmivkách, kde je kľúčový efektívny prenos energie a minimálne straty výkonu. Mn-Zn ferity sa tiež používajú v širokopásmových transformátoroch a impulzných transformátoroch vďaka svojim vynikajúcim magnetickým vlastnostiam v širokom frekvenčnom rozsahu.

Nikel-zinkové (Ni-Zn) ferity

Ni-Zn ferity sú ďalším dôležitým typom mäkkého feritu, ktorý sa skladá z oxidu železa (Fe₂O₃), oxidu niklu (NiO) a oxidu zinočnatého (ZnO). V porovnaní s feritmi Mn-Zn majú ferity Ni-Zn nižšiu permeabilitu, ale vyšší elektrický odpor a môžu pracovať pri vyšších frekvenciách (až do niekoľkých stoviek megahertzov). Vďaka tomu sú ideálne pre aplikácie vo vysokofrekvenčných transformátoroch, induktoroch a EMI filtroch. Ni-Zn ferity sa používajú aj v anténnych jadrách a vychyľovacích jhnách v televíznych prijímačoch, kde je ich vysokofrekvenčný výkon nevyhnutný.

Iné mäkké feritové zloženia

Okrem feritov Mn-Zn a Ni-Zn existujú aj iné mäkké feritové zloženia, ako napríklad ferity horčíka a zinku (Mg-Zn) a ferity medi a zinku (Cu-Zn). Tieto materiály ponúkajú kombináciu vlastností, vďaka ktorým sú vhodné pre špecifické aplikácie. Napríklad Mg-Zn ferity vykazujú vysokú permeabilitu a nízke straty pri vysokých frekvenciách, vďaka čomu sú vhodné na použitie v mikrovlnných zariadeniach. Cu-Zn ferity sú na druhej strane známe svojou vysokou elektrickou rezistivitou a používajú sa vo vysokofrekvenčných induktoroch a transformátoroch.

Tvrdé ferity

Tvrdé ferity, známe aj ako ferity s permanentnými magnetmi, sa vyznačujú vysokou koercivitou, čo znamená, že si zachovávajú svoju magnetizáciu aj po odstránení vonkajšieho magnetického poľa. Vďaka tejto vlastnosti sú vhodné na použitie ako permanentné magnety v rôznych aplikáciách.

Stroncium ferit (SrFe₁₂O₁₉)

Stroncium ferit je najpoužívanejší tvrdý feritový materiál. Skladá sa z oxidu strontnatého (SrO) a oxidu železa (Fe₂O₃). Stroncium-feritové magnety vykazujú vysokú koercivitu, vysokú remanenciu a vynikajúcu teplotnú stabilitu. Vďaka týmto vlastnostiam sú ideálne na použitie v reproduktoroch, mikrofónoch a elektromotoroch, kde je potrebné silné a stabilné magnetické pole. Stroncium-feritové magnety sa používajú aj v tesneniach dverí chladničiek, magnetických hračkách a rôznych spotrebných elektronických zariadeniach.

Ferit bárnatý (BaFe₁₂O₁₉)

Bária ferit je ďalší dôležitý tvrdý feritový materiál, ktorý sa skladá z oxidu bárnatého (BaO) a oxidu železa (Fe₂O₃). Báriové feritové magnety majú podobné vlastnosti ako stronciové feritové magnety, ale ponúkajú lepšiu odolnosť proti korózii a vyššiu Curieovu teplotu (teplota, pri ktorej magnet stráca svoj magnetizmus). Vďaka týmto vlastnostiam sú báriové feritové magnety vhodné na použitie vo vonkajších aplikáciách, ako napríklad v magnetických svorkách a držiakoch, ako aj v automobilových senzoroch a ovládačoch.

Iné zloženia tvrdých feritov

Existujú aj iné tvrdé feritové zloženia, ako napríklad lantán-kobaltové (La-Co) ferity a neodým-železo-bórové (Nd-Fe-B) ferity (hoci Nd-Fe-B sa častejšie klasifikuje ako magnet zo vzácnych zemín). Tieto materiály ponúkajú vylepšené magnetické vlastnosti, ako je vyššia remanencia a koercivita, ale ich výroba je často drahšia. Používajú sa vo vysokovýkonných aplikáciách, ako sú motory elektrických vozidiel, generátory veterných turbín a pokročilé zariadenia na lekárske zobrazovanie.

Záverom možno feritové magnetické materiály všeobecne rozdeliť na mäkké ferity a tvrdé ferity, pričom každý z nich má odlišné vlastnosti a použitie. Mäkké ferity, ako napríklad Mn-Zn a Ni-Zn ferity, sa používajú v aplikáciách vyžadujúcich rýchle zmeny magnetických polí, zatiaľ čo tvrdé ferity, ako napríklad stronciové a báriové ferity, sa používajú ako permanentné magnety v rôznych zariadeniach. Pochopenie klasifikácie a vlastností feritových magnetických materiálov je nevyhnutné pre výber správneho materiálu pre konkrétne aplikácie.