Principali materiali magnetici: Neodimio, Samario Cobalto, Alnico e Ferrite

Un magnete permanente è un corpo che genera un campo magnetico e permette di spostare materiali ferromagnetici e attrarre o respingere due magneti.

I materiali magnetici più diffusi comprendono il Neodimio sinterizzato (NdFeB), il Samario Cobalto sinterizzato (Sm2Co17), la Ferrite dura (HF) e l’Alluminio-Nichel-Cobalto sinterizzato (AlNiCo).

Ognuno di questi materiali magnetici possiede proprietà che li contraddistingue l’uno dall’altro, selezionabili tra le seguenti caratteristiche:  

  • Densità di Energia (o prodotto d’energia BH);
  • Coercitività (la forza del campo magnetico necessaria per la smagnetizzazione completa di un materiale ferromagnetico);
  • Stabilità di temperatura;
  • Resistenza Elettrica;
  • Resistenza alla corrosione;
  • Conduttività Termica;
  • Costi.
Proprietà tecniche dei principali materiali magnetici

Il Neodimio sinterizzato (NdFeB) possiede un’elevata densità di energia (valori di Br e BH elevati) e una buona coercitività (HcJ), oltre ad una buona resistenza alle temperature (-40° / +220°C).

Pertanto, essi sono adatti per l’impiego in applicazioni dove è indispensabile la presenza di un campo magnetico elevato, come motori elettrici, alternatori e generatori, applicazioni medicali, sistemi di separazione e sollevamento per l’industria mineraria, ecc. 

Proprietà tecniche dei principali materiali magnetici: Neodimio

Il Samario Cobalto sinterizzato (Sm2Co17), al contrario del Neodimio, è un materiale molto resistente alla corrosione ed ha un’elevata resistenza alle temperature (fino a +350°C).

Possiedono inoltre una buona densità di energia (valori di Br e BH) e grazie a queste caratteristiche vengono utilizzati in applicazioni in cui il magnete è a contatto con liquidi o fluidi chimici, ad alte temperature di esercizio e che richiedono generose performance magnetiche.

Proprieta tecniche dei principali materiali magnetici 3 Proprietà tecniche dei principali materiali magnetici: Neodimio, Samario Cobalto, Alnico e Ferrite

I magneti in AlNiCo sinterizzato sono costituiti da una lega di Alluminio (Al), Nichel (Ni) e Cobalto (Co).

Come i materiali magnetici in Ferrite sinterizzata, sono molto resistenti alla corrosione. Inoltre, si caratterizzano per un’elevata stabilità di temperatura ed hanno una buona conducibilità termica.

Vengono realizzati attraverso processo di fusione del materiale (tecnologia di fusione “a conchiglia”) oppure di sinterizzazione, a seconda delle proprietà magnetiche richieste.

Grazie a queste caratteristiche, vengono utilizzati principalmente in sensori e strumenti di misura, in relè elettromeccanici, sollevatori magnetici, ecc.

Proprietà tecniche dei principali materiali magnetici: AlNiCo

I magneti in Ferrite sinterizzata sono tra i primi materiali magnetici nati, e tra i più economici.

Non necessitano di alcun rivestimento in quanto sono naturalmente resistenti all’ossidazione ed hanno un elevato livello di resistenza elettrica.

Si suddividono in due versioni: Ferrite Isotropa o Ferrite Anisotropa a seconda del processo produttivo:

  • ferrite isotropa: avviene tramite la pressatura a freddo ed “a secco” del materiale. In questo caso il magnete può essere magnetizzato in tutte le direzioni, ma la densità di energia rimane bassa.
  • ferrite anisotropa: realizzati tramite la pressatura delle polveri mescolate con liquidi catalizzatori (processo “wet”). In questo caso, il mix di polveri (ossido di ferro + carbonato di Sr o Ba) deve essere pre-orientato da un campo magnetico durante la fase di pressatura e successivamente può essere magnetizzato seguendo la configurazione di magnetizzazione richiesta.
Proprietà tecniche dei principali materiali magnetici: Ferrite

I materiali principali, quali Neodimio, Samario Cobalto e Ferrite, si possono mescolare con leganti plastici (poliammidi) o con resine epossidiche, per realizzare i plasto–magneti, che approfondiremo in un prossimo articolo.

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