Magnetwerkstoffe

Magnetwerkstoffe sind Werkstoffe mit charakteristischen magnetischen Eigenschaften, die in Bauteilen eingesetzt werden, die magnetische Felder erzeugen, speichern oder leiten. Grundsätzlich unterscheidet man weiche und harte Magnetwerkstoffe. Weiche Materialien zeigen hohe magnetische Permeabilität und geringe Koerzitivstärke und werden vor allem in Transformatoren, Spulen und elektromagnetischen Sensoren verwendet. Harte Materialien besitzen hohe Koerzitivkraft und Remanenz und dienen als Permanentmagneten.

Auf mikroskopischer Ebene gehören Magnetwerkstoffe verschiedenen magnetischen Ordnungen an, etwa ferromagnetisch, ferrimagnetisch, antiferromagnetisch, paramagnetisch oder diamagnetisch. Wichtige Kenngrößen sind Sättigungsmagnetisierung, Remanenz, Koerzitivfeldstärke und Curie-Temperatur; sie bestimmen, wie stark magnetisiert wird, wie viel Feld verbleibt und wie anfällig das Material für Temperaturänderungen ist.

Zu den klassischen ferromagnetischen Materialien gehören Eisen, Nickel, Cobalt sowie Legierungen wie Permalloy oder Siliziumstahl. Hartmagnetische Werkstoffe umfassen NdFeB- und SmCo-Legierungen, Alnico und Ferrite. Ferrite, etwa MnZn- und NiZn-Typen, kommen in kostengünstigen Magnetsystemen zum Einsatz.

Anwendungen umfassen elektrische Motoren, Generatoren, Transformatoren, Lautsprecher, Sensoren und Speichersysteme. Die Materialwahl hängt von Temperaturstabilität, Korrosionsbeständigkeit, Kosten und Recyclingmöglichkeiten ab.

Herstellung erfolgt durch Legieren, Wärmebehandlung, Sinterprozesse oder Dünnschichttechniken wie Sputtern. Wegen der zunehmenden Verfügbarkeit seltener Erden und Umweltaspekten gewinnen Recycling und nachhaltige Beschaffung an Bedeutung.