Fachinformationen

Ferritmagnete

Fachbegriffe kurz erklärt:Lexikon zum Magnetismus


- sind Permanentmagnete oder Dauermagnete.

Das bedeutet: Ferromagnetische Metallstücke werden im Produktionsverfahren durch ein starkes äußeres Magnetfeld aufmagnetisiert und bleiben dann dauerhaft magnetisiert. Bei sachgemäßer Handhabung verlieren sie ihre Magnetkraft auch nach Jahrzehnten nicht.

- bestehen aus Strontium oder Barium und Ferrit.
Das für Ferritmagnete verwendete Ferrit gehört zur Gruppe der keramischen Werkstoffe. Permanentmagnete aus Hartferrit bestehen aus Eisenoxid und zusätzlich entweder aus Strontium (Sr) oder Barium (Ba, zu den Schwermetallen gehörig). Für die magnetischen Eigenschaften ist es bedeutungslos, ob nun Barium oder Strontium verwendet wird; meistens ist es letzteres, allein schon aufgrund der geringeren Kosten und der besseren Verfügbarkeit.

- werden mittels Hysteresekurve beschrieben.
Diese Magnetisierungkurve enthält Informationen über die Stärke der Magnetisierung (Remanenz [Br]) sowie über die benötigte äußere Magnetkraft, die zur Entmagnetisierung führt (Koerzitivfeldstärke). Die Flussdichte im gesamten Raumhingegen, also die Stärke des magnetischen Flusses, der durch ihre Fläche hindurch fließt, lässt sich analytisch ohne komplexe finite-Elemente-Software nicht berechnen. Entlang der Magnetisierungsachse kann man für Quader und axial magnetisierte Zylinder die Flussdichte näherungsweise mit einer Formel abschätzen.

- sind nur begrenzt erhitzbar.
Magnetisierung bedeutet, vereinfacht gesagt, dass das äußere Magnetfeld die im Inneren des Werkstücks befindlichen atomaren magnetischen Momente alle parallel in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet werden. Damit ist das Werkstück magnetisch. Diese gemeinsame Ausrichtung hebt sich jedoch bei zu starker Erwärmung (wenn die kritische Temperatur, die sog. Curie-Temperatur) überschritten wird) wieder auf. Ferritmagnete allerdings sind deutlich unempfindlicher als Neodymmagnete und können bis etwa 250°C erhitzt werden, ohne dass die Magnetkraft leidet.

- können isotrop oder anisotrop hergestellt werden.
Das bedeutet: mit oder ohne klare Vorzugsrichtung. Vereinfacht gesagt, sind anisotrope Magnete zwar magnetisch, jedoch ohne klar definierbaren Nord- und Südpol (dies ist z.B. bei den meisten Magnetbändern der Fall). Bei isotropen Magneten hingegen wird bei der Aufmagnetisierung die Magnetisierungsrichtung klar bestimmt, sodass sich eine eindeutige Vorzugsrichtung und eine klar zu definierende Nord-Süd-Richtung mit deutlicher Polausprägung ergibt.

- sind meist unmarkiert, Nord- und Südpol müssen bestimmt werden.
Hierbei hilft am einfachsten ein rot-grün eingefärbter „Schulmagnet“ oder auch ein Kompass. Dabei gilt: Gleiche Pole stoßen sich ab. Der Nordpol eines Magneten liegt also dort, wo er vom Südpol des Testmagneten angezogen wird.

- werden im Sinterverfahren hergestellt.
Das bedeutet: Die Rohstoffe werden nach der Eingangskontrolle gewogen, gemischt, vorgesintert und zu einem feinen Pulver mit hexagonalen Kristallen vermahlen. Bei isotropen Magneten wird anschließend das Vormaterial granuliert und verpresst. Die Herstellung anisotroper Magnete unterscheidet zwei Verfahren: Im ersten wird das Vormaterial erst getrocknet und anschließend im Magnetfeld gepresst. Im zweiten Verfahren wird das Vormaterial unter Einfluss eines Magnetfeldes nass gepresst. Anschließend erfolgt das Sintern, Endarbeiten und Reinigen. Schließlich kann die Oberfläche entsprechend Kundenvorgaben bearbeitet, markiert, magnetisiert oder beschichtet werden.

- sind unempfindlich und vergleichsweise unbedenklich.
Im Gegensatz zu Neodymmagneten brauchen Ferritmagnete nicht zwangsläufig eine Beschichtung. Dauermagnete aus Ferrit verfügen über eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Funktionsfähigkeiten zwischen -40°C und +250°C. Sie sind in hohem Maße chemikalienbeständig. Sie sind unempfindlich gegen Oxidation und Witterungseinflüsse. Sie sind darüber hinaus ungiftig und verhalten sich bei ihrer Vernichtung auf Mülldeponien umweltfreundlich. Selbst direkter Kontakt mit Lebensmitteln gilt als unbedenklich. Der hohe Eisenanteil allerdings macht sie anfällig für Flugrost. Beschichtungen werden entweder aus optischen Gründen gefertigt (z.B. rot-grüne Lackierungen für den schulischen Einsatz) oder um z.B. Abfärbungen oder Rosten zu verhindern.

- dürfen, aber können meist nicht mechanisch bearbeitet werden.
Im Prinzip ist das Schneiden oder Schleifen von Ferritmagneten möglich. Jedoch ist Hartferrit ein keramischer Werkstoff und wie dies für Keramik eben grundsätzlich gilt, ist eine Bearbeitung mit hoher Bruchgefahr verbunden und nur mit Einsatz von speziellen Diamantwerkzeugen und meist unter Wasserstrahl durchführbar.

- können unterschiedlich stark aufmagnetisiert werden.
Wie stark aufmagnetisiert ein Ferritmagnet ist, bezeichnet die Angabe Y mit einer darauf folgenden zweistelligen Ziffer ablesen (Y10 bis Y35). Die Zahl gibt dabei die Energiedichte, also die im Magneten gespeicherte Magnetenergie, an: (BxH) max in MegaGaußOerstedt. Je höher die Zahl ist, desto stärker ist der Grad der Magnetisierung. Bei zwei Magneten mit identischer Abmessung ist also derjenige mit Y35 stärker als der, der Y10 angegeben hat. Allerdings ist das Volumen eines Magneten entscheidender als sein Magnetisierungsgrad, denn als erste Faustregel gilt: Je größer der Magnet ist, desto kräftiger ist er auch. Manchmal wird die Aufmagnetisierung mit C angegeben; dann folgt dem Buchstaben eine ein- oder zweistelligen Zahl. Dies ist die Klassifizierung im amerikanischen Raum. In Europa findet man wiederum anstelle des Y bisweilen das Kürzel HF, das für Hartferrit bzw. hard ferrite steht. Wir geben die Aufmagnetisierung jedoch in der Originalklassifizierung der chinesischen Hersteller – also wie beschrieben mit Y – an.

- können Riefen, unregelmäßige Kanten oder Anstoßungen aufweisen.
Das ist herstellungsbedingt und materialimmanent. Rohmagnete sind unpoliert, und Unebenheiten oder Unregelmäßigkeiten begründen keinen Mangel. Nur durch teure Nachbearbeitungsverfahren lassen sich Ferritmagnete aufpolieren und optisch 'eleganter' gestalten. Die üblichen Einsatzbereiche rechtfertigen diese Kosten und diesen Aufwand jedoch nicht. Die magnetische Wirkung ist in keiner Weise beeinträchtigt.

Die magnetischen Werte von Ferriten in tabellarischer Übersicht:

Ferrit Datentabelle.pdf

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