Magnetmaterialien

Magnetmaterialien sind Substanzen, die auf magnetische Felder mit bleibender oder signifikanter magnetischer Reaktion reagieren. Sie werden vor allem in zwei Gruppen genutzt: Dauermagnete, die dauerhaft magnetisiert bleiben, und weiche magnetische Werkstoffe, die magnetische Felder gut leiten. Grundsätzlich unterscheiden sich ferromagnetische, paramagnetische und diamagnetische Materialien; erstere bilden spontane Magnetisierung und magnetische Domänen.

Zentrale Kenngrößen sind Sättigungsmagnetisierung, Remanenz und Koerzitivität. Die Curie-Temperatur markiert den Übergang in den paramagnetischen Zustand. Soft magnetic materials besitzen geringe Koerzitivität und hohe Permeabilität und eignen sich für Transformatoren, Motoren und Spulen. Hard magnets weisen hohe Koerzitivität und bleibende Magnetisierung auf und kommen als Dauermagnete zum Einsatz.

Beispiele für Dauermagnetmaterialien sind NdFeB (Neodym-Eisen-Bor), SmCo, Alnico und Ferrite. Weiche Magnete umfassen Siliziumstahl, Nickel-Eisen-Legierungen (Permalloy) und verwandte hochleitfähige Legierungen. Die Wahl hängt von Temperaturstabilität, Korrosionsbeständigkeit, Kosten und Dichte ab; NdFeB bietet hohe Energieprodukte, ist aber temperatur- und rostempfindlich, während SmCo robuster ist.

Typische Anwendungen umfassen Elektromotoren, Generatoren, Transformatoren, Lautsprecher, Festplatten und Sensorik-Komponenten. In der Industrie spielen Dauermagnete eine zentrale Rolle, während weiche Magnete in der Regel bewegliche Felder steuern. Umwelt- und wirtschaftliche Überlegungen betreffen Beschaffung, Recycling und Lieferketten, insbesondere für seltene Erden wie Neodym.