Weichmagnetismen

Weichmagnetismus bezeichnet das magnetische Verhalten von Weichmagnetmaterialien, die auf äußere Magnetfelder sehr empfindlich reagieren. Sie weisen eine hohe magnetische Permeabilität und eine sehr geringe Koerzivität auf, wodurch sie sich leicht magnetisieren und demagnetisieren lassen. Das führt zu großen Änderungen des magnetischen Flusses bei geringen Feldstärken und zu niedrigen Energieverlusten pro Zyklus.

Typische Merkmale sind eine hohe Anfangspermeabilität, geringe Koerzitivfield-Hc und geringe Restmagnetisierung. Die magnetische Hysterese ist eng, was auf geringe Hystereseverluste hindeutet. Weichmagnetische Materialien eignen sich besonders für Anwendungen, in denen wechselnde Felder schnell und effizient umgewandelt werden müssen. Die magnetische Eigenschaften hängen von der Kristallstruktur, der Mikrostruktur und der Verarbeitung ab; Prozesse wie Glühen, Legierungszusätze und feine Gefügeveredelung verbessern Permeabilität und senken Verluste.

Gängige Weichmagnetmaterialien sind reines Eisen, kohlenstoffarme Stähle, Nickel-Eisen-Legierungen (z. B. Permalloy, Mu-Metall), Sendust und bestimmte amorphe oder nanokristalline Legierungen. Oft wird die Struktur so optimiert, dass die Domänenwandbewegung erleichtert wird, wodurch ihr magnetisches Response schnell erfolgt.

Anwendungen umfassen Kernbauteile in Transformatoren und Drosseln, Elektromagnete, magnetische Abschirmungen und Flux-Focusing-Komponenten. Um eddy-Current-Verluste zu reduzieren, werden bleibende Eisenkerne oft laminiert; bei Hochfrequenzanwendungen kommen Ferrite oder amorphe Legierungen zum Einsatz.

Weichmagnetismus steht im Gegensatz zu Hartmagnetismus, der harte, Koerzitivität-hohe Permanentmagneten umfasst.