Magnesy ferrytowe, zwane także magnesami ceramicznymi, opracowali dwaj japońscy uczeni, dr Yogoro Kate i dr Takeshi Takei w 1930 r. Surowcem do produkcji magnesów ferrytowych, jako niemetalicznego materiału magnetycznego trwałego, jest tlenek żelaza (Fe2O3) i węglan baru (BaCO3) lub węglan strontu (SrCO3), a produkcja odbywa się w procesie ceramicznym, więc magnesy ferrytowe można podzielić według składu chemicznego na magnesy ferrytowe strontowe i magnesy ferrytowe barowe. Maksymalna temperatura robocza magnesów ferrytowych sięga 250°C. Ponadto magnesy ferrytowe cechują się doskonałą odpornością na korozję. Magnesy ferrytowe są ogólnie stosowane w różnych sektorach od kilkudziesięciu lat, a ich udział w rynku pozostaje bardzo duży, pomimo że zakres zastosowań magnesów neodymowych jest coraz szerszy. Najbardziej reprezentatywne zastosowania magnesów ferrytowych to między innymi głośniki, silniki i generatory z magnesami trwałymi.
Kategorie kształtu magnesów ferrytowych
Magnesy ferrytowe walcowe
Magnesy ferrytowe płytkowe
Magnesy ferrytowe pierścieniowe
Magnesy ferrytowe segmentowe
Proces produkcji magnesów ferrytowych
Właściwości magnetyczne magnesów ferrytowych
Istnieją trzy normy dotyczące klasy magnesów ferrytowych: Norma przemysłowa amerykańska, norma Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej i norma chińska. Norma Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej jest ograniczona do Europy. Na klasę składa się maksymalna gęstość energii w jednostce SI „kJ/m3” i koercja wewnętrzna w jednostce SI „kA/m”. W przypadku normy przemysłowej amerykańskiej klasa magnesów ferrytowych jest zasadniczo oznaczana literą „C” i liczbą, np. C5 i C8. Ponieważ większość produkcji magnesów ferrytowych odbywa się w Chinach, nazewnictwo chińskie zostało ogólnie przyjęte jako standardowe nazewnictwo klas. Wszystkie klasy zaczynają się na literę „Y”, która jest identyfikatorem magnesów ferrytowych. Liczba po niej oznacza maksymalną gęstość energii, a litera po liczbie jest identyfikatorem dodatkowym.
| Norma | Klasie | Remanencja
Br |
Koercja
Hcb |
Koercja wewnętrzna
Hcj |
Maksymalna gęstość energii
(BH)max |
||||
| mT | kG | kA/m | kOe | kA/m | kOe | kJ/m3 | MGOe | ||
|
Norma chińsk |
Y8T | 200-235 | 2.0-2.35 | 125-160 | 1.57-2.01 | 210-280 | 2.64-3.52 | 6.5-9.5 | 0.8-1.2 |
| Y10T | 200-235 | 2.0-2.35 | 128-160 | 1.61-2.01 | 210-280 | 2.64-3.52 | 6.4-9.6 | 0.8-1.2 | |
| Y20 | 320-380 | 3.2-3.8 | 135-190 | 1.70-2.39 | 140-195 | 1.76-2.45 | 18.0-22.0 | 2.3-2.8 | |
| Y22H | 310-360 | 3.1-3.6 | 220-250 | 2.76-3.14 | 280-320 | 3.52-4.02 | 20.0-24.0 | 2.5-3.0 | |
| Y23 | 320-370 | 3.2-3.7 | 170-190 | 2.14-2.39 | 190-230 | 2.39-2.89 | 20.0-25.5 | 2.5-3.2 | |
| Y25 | 360-400 | 3.6-4.0 | 135-170 | 1.70-2.14 | 140-200 | 1.76-2.51 | 22.5-28.0 | 2.8-3.5 | |
| Y26H | 360-390 | 3.6-3.9 | 220-250 | 2.76-3.14 | 225-255 | 2.83-3.20 | 23.0-28.0 | 2.9-3.5 | |
| Y26H-1 | 360-390 | 3.6-3.9 | 200-250 | 2.51-3.14 | 225-255 | 2.83-3.20 | 23.0-28.0 | 2.9-3.5 | |
| Y26H-2 | 360-380 | 3.6-3.8 | 263-288 | 3.30-3.62 | 318-350 | 4.00-4.40 | 24.0-28.0 | 3.0-3.5 | |
| Y27H | 370-400 | 3.7-4.0 | 205-250 | 2.58-3.14 | 210-255 | 2.64-3.20 | 25.0-29.0 | 3.1-3.6 | |
| Y28 | 370-400 | 3.7-4.0 | 175-210 | 2.20-2.64 | 180-220 | 2.26-2.76 | 26.0-30.0 | 3.3-3.8 | |
| Y28H-1 | 380-400 | 3.8-4.0 | 240-260 | 3.02-3.27 | 250-280 | 3.14-3.52 | 27.0-30.0 | 3.4-3.8 | |
| Y28H-2 | 360-380 | 3.3-3.8 | 271-295 | 3.41-3.71 | 382-405 | 4.80-5.09 | 26.0-30.0 | 3.3-3.8 | |
| Y30 | 370-400 | 3.7-4.0 | 175-210 | 2.20-2.64 | 180-220 | 2.26-2.76 | 26.0-30.0 | 3.3-3.8 | |
| Y30BH | 380-390 | 3.8-3.9 | 223-235 | 2.80-2.95 | 231-245 | 2.90-3.08 | 27.0-30.0 | 3.4-3.8 | |
| Y30H-1 | 380-400 | 3.8-4.0 | 230-275 | 2.89-3.46 | 235-290 | 2.95-3.64 | 27.0-32.0 | 3.4-4.0 | |
| Y30H-2 | 395-415 | 3.95-4.15 | 275-300 | 3.46-3.77 | 310-335 | 3.90-4.21 | 27.0-32.5 | 3.4-4.1 | |
| Y32 | 400-420 | 4.0-4.2 | 160-190 | 2.01-2.39 | 165-195 | 2.07-2.45 | 30.0-33.5 | 3.8-4.2 | |
| Y32H-1 | 400-420 | 4.0-4.2 | 190-230 | 2.39-2.89 | 230-250 | 2.89-3.14 | 31.5-35.0 | 4.0-4.4 | |
| Y32H-2 | 400-440 | 4.0-4.4 | 224-240 | 2.81-3.02 | 230-250 | 2.89-3.14 | 31.0-34.0 | 3.9-4.3 | |
| Y33 | 410-430 | 4.1-4.3 | 220-250 | 2.76-3.14 | 225-255 | 2.83-3.20 | 31.5-35.0 | 4.0-4.4 | |
| Y33H | 410-430 | 4.1-4.3 | 250-270 | 3.14-3.39 | 250-275 | 3.14-3.46 | 31.5-35.0 | 4.0-4.4 | |
| Y34 | 420-440 | 4.2-4.4 | 200-230 | 2.51-2.89 | 205-235 | 2.58-2.95 | 32.5-36.0 | 4.1-4.5 | |
| Y35 | 430-450 | 4.3-4.5 | 215-239 | 2.70-3.00 | 217-241 | 2.73-3.03 | 33.1-38.2 | 4.2-4.8 | |
| Y36 | 430-450 | 4.3-4.5 | 247-271 | 3.10-3.41 | 250-274 | 3.14-3.44 | 35.1-38.3 | 4.4-4.8 | |
| Y38 | 440-460 | 4.4-4.6 | 285-305 | 3.58-3.83 | 294-310 | 3.69-3.90 | 36.6-40.6 | 4.6-5.1 | |
| Y40 | 440-460 | 4.4-4.6 | 330-354 | 4.15-4.45 | 340-360 | 4.27-4.52 | 37.5-41.8 | 4.7-5.3 | |
| Norma amerykańska | C1 | 230 | 2.3 | 148 | 1.86 | 258 | 3.5 | 8.36 | 1.05 |
| C5 | 380 | 3.8 | 191 | 2.4 | 199 | 2.5 | 27 | 3.4 | |
| C7 | 340 | 3.4 | 258 | 3.23 | 318 | 4 | 21.9 | 2.75 | |
| C8 / C8A | 385 | 3.85 | 235 | 2.95 | 242 | 3.05 | 27.8 | 3.5 | |
| C8B | 420 | 4.2 | 232 | 2.913 | 236 | 2.96 | 32.8 | 4.12 | |
| C9 | 380 | 3.8 | 280 | 3.516 | 320 | 4.01 | 26.4 | 3.32 | |
| C10 | 400 | 4 | 280 | 3.52 | 284 | 3.57 | 30.4 | 3.82 | |
| C11 | 430 | 4.3 | 200 | 2.512 | 204 | 2.56 | 34.4 | 4.32 | |
| C12 | 400 | 4 | 290 | 3.65 | 318 | 4 | 32 | 4 | |
| Norma europejska | HF8/22 | 200/220 | 2.00/2.20 | 125/140 | 1.57/1.76 | 220/230 | 2.76/2.89 | 6.5/6.8 | 0.8/1.1 |
| HF20/19 | 320/333 | 3.20/3.33 | 170/190 | 2.14/2.39 | 190/200 | 2.39/2.51 | 20.0/21.0 | 2.5/2.7 | |
| HF20/28 | 310/325 | 3.10/3.25 | 220/230 | 2.76/2.89 | 280/290 | 3.52/3.64 | 20.0/21.0 | 2.5/2.7 | |
| HF22/30 | 350/365 | 3.50/3.65 | 255/265 | 3.20/3.33 | 290/300 | 3.64/3.77 | 22.0/23.5 | 2.8/3.0 | |
| HF24/16 | 350/365 | 3.50/3.65 | 155/175 | 1.95/2.20 | 160/180 | 2.01/2.26 | 24.0/25.5 | 3.0/3.2 | |
| HF24/23 | 350/365 | 3.50/3.65 | 220/230 | 2.76/2.89 | 230/240 | 2.89/3.01 | 24.0/25.5 | 3.0/3.2 | |
| HF24/35 | 360/370 | 3.60/3.70 | 260/270 | 3.27/3.39 | 350/360 | 4.40/4.52 | 24.0/25.5 | 3.0/3.2 | |
| HF26/16 | 370/380 | 3.70/3.80 | 155/175 | 1.95/2.20 | 160/180 | 2.01/2.26 | 26.0/27.0 | 3.2/3.4 | |
| HF26/18 | 370/380 | 3.70/3.80 | 175/185 | 2.20/2.33 | 180/190 | 2.26/2.39 | 26.0/27.0 | 3.3/3.4 | |
| HF26/24 | 370/380 | 3.70/3.80 | 230/240 | 2.89/3.01 | 240/250 | 3.01/3.14 | 26.0/27.0 | 3.3/3.4 | |
| HF26/26 | 370/380 | 3.70/3.80 | 230/240 | 2.89/3.01 | 260/270 | 3.27/3.39 | 26.0/27.0 | 3.3/3.4 | |
| HF26/30 | 385/395 | 3.85/3.95 | 260/270 | 3.27/3.39 | 300/310 | 3.77/3.89 | 26.0/27.0 | 3.3/3.4 | |
| HF28/26 | 385/395 | 3.85/3.95 | 250/265 | 3.14/3.33 | 260/275 | 3.27/3.45 | 28.0/30.0 | 3.5/3.8 | |
| HF28/28 | 385/395 | 3.85/3.95 | 260/270 | 3.27/3.39 | 280/290 | 3.50/3.60 | 28.0/30.0 | 3.5/3.8 | |
| HF30/26 | 395/405 | 3.95/4.05 | 250/260 | 3.14/3.33 | 260/270 | 3.27/3.39 | 30.0/31.5 | 3.8/3.9 | |
| HF32/17 | 410/420 | 4.10/4.20 | 160/170 | 2.01/2.14 | 165/175 | 2.07/2.20 | 32.0/33.0 | 4.0/4.1 | |
| HF32/22 | 410/420 | 4.10/4.20 | 215/225 | 2.70/2.83 | 220/230 | 2.76/2.89 | 32.0/33.0 | 4.0/4.1 | |
| HF32/25 | 410/420 | 4.10/4.20 | 240/250 | 3.01/3.14 | 250/260 | 3.14/3.27 | 32.0/33.0 | 4.0/4.1 | |
|
|||||||||
Właściwości fizyczne magnesów ferrytowych
Stabilność pracy magnesów ferrytowych jest silnie związana z ich właściwościami fizycznymi, z wyjątkiem właściwości magnetycznych. Magnesy ferrytowe są skrajnie podatne na kruszenie lub rozbijanie ze względu na właściwą im kruchość.
| Parametr | Jednostka | Wartość |
| Gęstość / ρ | g/cm3 | 4.9-5.1 |
| Twardość Vickersa / HV | D.P.N | 400-700 |
| Wytrzymałość na ściskanie | N/mm2 | 680-720 |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 10-6/°C | C⊥: 10, C∥15. |
| Opór elektryczny | mΩ·cm | 1 x 1010 |
| Przewodność cieplna | W/(cm·℃) | 0.029 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Pa | 34 x 106 |
| Moduł Younga | Pa | 1.8 x 1011 |
| Wytrzymałość na zginanie | Pa | 62 x 106 |
| Wytrzymałość na ściskanie | Pa | 895 x 106 |
| Liczba Poissona | – | 0.28 |
| Temperatura Curie | ℃ | 450 |
Trend cen surowców do magnesów ferrytowych
Główny surowiec do produkcji magnesów ferrytowych to węglan strontu i tlenek żelaza. Cena magnesu ferrytowego także będzie zmienna w przypadku zmiany cen tych surowców. Węglan strontu i źródło tlenku żelaza stanowią odpowiednio 85% i 15% całkowitego kosztu materiału. Dlatego oczywiste jest to, że indeks cen węglanu strontu ma decydujący wpływ na cenę magnesu ferrytowego. Magnesy ferrytowe o różnych poziomach, formułach i technologiach mają unikalne wymagania dotyczące surowca — tlenku żelaza. W przypadku magnesów ferrytowych źródła tlenku żelaza to wstępnie przetworzona zgorzelina i tlenek żelaza (III), przygotowane w procesie Ruthnera. Zgorzelina to zwykle łuskowate warstwy tlenków odrywane od stali podczas procesu wygrzewania lub walcowania. Wstępne przetworzenie zgorzeliny jest niezbędne dla zapewnienia właściwości magnetycznych magnesów ferrytowych, dlatego standardowa cena sprzedaży zgorzeliny nie może stanowić indeksu cenowego. Indeks cenowy tlenku żelaza, jako zwykłego związku nieorganicznego, jest bardziej przekonujący dla odbiorców niż indeks cenowy wstępnie przetworzonej zgorzeliny.