Magneetmaterialen

Magneetmaterialen zijn materialen die magnetische eigenschappen vertonen, zoals een uitgesproken magnetisatie of een sterke respons op een extern magnetisch veld. Ze worden bestudeerd en toegepast vanwege hun vermogen magnetische velden te produceren, op te slaan of te geleiden in apparaten en systemen.

Een belangrijke onderverdeling is tussen permanente magnetische materialen en zachte magnetische materialen. Permanente magneten behouden een zekere magnetisatie zonder voortdurende stroom of veld, terwijl zachte magneten snel magnetisatie kunnen verwerven en weer afnemen, waardoor ze efficiënte kernmaterialen zijn voor wisselstroomtoepassingen. Binnen deze groepen bestaan diverse families, zoals ferro- en ferrietmateriaal, elk met karakteristieke eigenschappen en temperatuurrisico’s.

Belangrijke parameters voor magnetische materialen zijn onder meer de magnetische fluxdichtheid (B), de magnetisatie (M), de relatieve permeabiliteit (μ), de coerciviteit (Hc) en de retentiviteit (Br). Deze omvatten ook de hysterese‑lijn, die bepaalt hoeveel energie verloren gaat bij cyclische magnetisatie. De Curie-temperatuur (Tc) geeft aan bij welke temperatuur ferromagnetische orde verdwijnt.

Voorbeelden zijn onder meer permanente magneten zoals neodymium-ijzer-boran (NdFeB), samarium-kobalt (SmCo) en Alnico, evenals keramische ferrieten. Zachte magneten omvatten gewoon ijzer en staal, amorfe en nanocrystaline materialen, die veelal worden gebruikt in kernmaterialen voor transformatoren en motoren.

Toepassingen bestrijken transformatoren, aandrijf- en energieomzettingseenheden (motoren en generatoren), luidsprekers, sensoren en magnetische opslagmedia. Ontwikkeling richt zich op verhoging van het energierendement, temperatuurbestendigheid en veiligheid bij hoge belastingen.