zastosowania elektromagnetyzmu w nowoczesnych ... - PTZE

XVIII Sympozjum PTZE, Zamość 2008
i kobaltem (t.zw. materiały AlNiCo). W materiałach takich po wytworzeniu odpowiedniej
tekstury ziaren krystalicznych uzyskano MSHC = 85 kJ/m 3 .
Pod koniec lat 40 XX w. w laboratoriach Philipsa opracowano nowy typ materiałów – ferryty.
Są to kompleksowe związki Fe2O3 z tlenkami innych metali (np. Zn, Mn). Materiały te
należące do tzw. ceramiki czarnej, są więc to spieki starannie rozdrobnionych proszków. Ferryty
mają dobre właściwości użytkowe, są tanie, łatwo im nadać pożądany kształt, słabo
przewodzą prąd elektryczny. Osiągają wartości MSHC ok. 30 kJ/m 3 , a ich produkcja światowa
sięga 90% całej produkcji materiałów na magnesy trwałe. Przykładem ferrytu jest Ba-
Fe12O19 (ze strukturą heksagonalną).
Gdy cena magnesu nie gra zasadniczej roli, w zastosowaniach specjalnych (laboratoria,
sprzęt specjalistyczny, technika kosmiczna), najlepszymi magnetykami twardymi są materiały
domieszkowane neodymem lub samarem. Materiał taki z odpowiednią strukturą krystalograficzną
(heksagonalną lub tetragonalną), może osiągnąć MSHC = 215 kJ/m 3 (inicjujące prace
badawcze nad tymi materiałami prowadziła f-ma General Electric). Najlepsze współczesne
magnesy trwałe to magnesy neodymowe w których MSHC jest rzędu 400 kJ/m 3 .
W produkcji najnowocześniejszych materiałów na magnesy trwałe coraz większą rolę odgrywa
nanotechnologia. Wytworzenie odpowiedniej struktury wewnętrznej materiału, zawierającej
ziarna o nanometrowych wymiarach, bardzo znacznie obniża podatność materiału na
przemagnesowanie, ze względu na dużą gęstość centrów hamujących ruch ścian domenowych.
Przykładem takiego współczesnego materiału jest np. Nd13.2Fe79.6B6Si1.2 z ziarnami
nanometrowymi. Wydaje się, że w najbliższej przyszłości postęp w pracach nad materiałami
na magnesy trwałe będzie związany z rozwojem nanotechnologii.
51