Tutto sui magneti e sul magnetismo da MagnetMax, lo specialista dei magneti

Magneti permanenti

I magneti elementari di un materiale ferromagnetico si allineano attraverso la magnetizzazione (vedi isteresi) in un campo magnetico esterno. L'uso di materiali magnetici duri garantisce che i materiali mantengano la loro magnetizzazione anche dopo lo spegnimento del campo magnetico e in assenza di corrente elettrica a temperature inferiori alla temperatura massima di esercizio. Il risultato è un magnete permanente.
I magneti permanenti o magneti permanenti sono costituiti da  ad esempio ferro, cobalto e nichel, o loro leghe.

Isteresi dei magneti

Se si applica un campo magnetico esterno a un materiale ferromagnetico (non ancora magnetizzato) e si misura la magnetizzazione risultante in funzione del campo magnetico esterno, non si osserva una relazione lineare; piuttosto, la magnetizzazione si satura a partire da un certo campo magnetico esterno. Se poi il campo magnetico esterno viene nuovamente ridotto a 0, rimane una certa magnetizzazione residua, la cosiddetta rimanenza. Il materiale ferromagnetico è stato magnetizzato. Per ridurre a zero la magnetizzazione residua, è necessario un campo opposto al campo magnetico esterno originale. L'intensità di campo alla quale la magnetizzazione del materiale si riduce a zero è detta intensità di campo coercitivo. La curva di isteresi descrive l'andamento della magnetizzazione nel materiale in funzione del campo magnetico esterno.
I punti caratteristici della curva di isteresi sono la magnetizzazione di saturazione, la magnetizzazione di rimanenza e l'intensità del campo coercitivo.
Maggiore è la remanenza e la coercitività, più forte è il magnete.

Resistenza termica dei magneti

Un parametro importante in relazione alla dipendenza dalla temperatura del magnetismo dei magneti permanenti è la cosiddetta temperatura di Curie (dal nome di Pierre Curie). La temperatura di Curie è la temperatura alla quale un ferromagnete passa dallo stato ferromagnetico a quello paramagnetico. Questa transizione di fase è reversibile. Al di sopra della temperatura di Curie, il ferromagnetismo non si verifica più; il materiale è quindi paramagnetico. Se la temperatura viene abbassata nuovamente al di sotto della temperatura di Curie, il materiale diventa nuovamente ferromagnetico, ma la magnetizzazione originariamente presente non è più presente. Il materiale deve quindi essere rimagnetizzato,
quindi è chiaro che i materiali possono essere utilizzati come materiali magnetici solo al di sotto della temperatura di Curie.
In pratica, è importante sapere che un magnete permanente perde la sua polarizzazione magnetica ben al di sotto della temperatura di Curie e che ciò è irreversibile.
Questa temperatura (massima) è diversa per i diversi materiali ferromagnetici ed è una proprietà specifica del rispettivo magnete.

La produzione di magneti

La produzione di ferromagneti è descritta qui.
I magneti permanenti forti sono prodotti con un processo di pressatura. A tal fine, il materiale di base finemente macinato (ad esempio, una lega di terre rare) viene pressato in uno stampo e poi sinterizzato ad alte temperature. Dopo il processo di sinterizzazione, la magnetizzazione viene ottenuta da un forte campo magnetico esterno e i magneti vengono portati alla geometria finale desiderata mediante taglio, segatura e foratura.
Infine, il magnete, sia esso di ferrite, AlNiCo o neodimio, può essere dotato di un rivestimento adatto all'applicazione.
Di norma, questo rivestimento è metallico, ad esempio nichel, oro, rame. Nichel, oro, rame, ma può anche essere organico.
I magneti al neodimio vengono solitamente rivestiti per renderli più resistenti alle influenze ambientali.
Il magnete finito viene poi sottoposto a controlli di qualità.

Magneti al neodimio - i magneti più forti del mondo

I magneti di ferrite sono stati per lungo tempo la misura di tutte le cose e quindi i più forti magneti permanenti disponibili.
Solo con lo sviluppo dei magneti di terre rare da parte di General Motors e Sumitomo nel 1982 è iniziata una nuova era per i magneti. I cosiddetti magneti al neodimio composti da neodimio, ferro e boro (Nd₂Fe₁₄B) hanno una struttura cristallina con un'elevata anisotropia e intensità di campo coercitivo estremamente elevate. Con una densità di energia magnetica massima di circa 500 kJ/m³, mettono in ombra i magneti di ferrite (tipicamente intorno ai 30 kJ/m³). La forza adesiva di un magnete al neodimio è circa 10 volte superiore a quella di un magnete in ferrite dello stesso volume. In altre parole, è necessario un magnete in ferrite molto più grande per generare la stessa forza adesiva di un magnete al neodimio.
Questo fa sì che i magneti al neodimio, noti anche come super magneti, siano i magneti più forti oggi disponibili al mondo.
Un magnete al neodimio con un bordo lungo pochi centimetri può raggiungere una forza adesiva di diversi 100 kg.
Tuttavia, i magneti al neodimio sono più costosi e meno resistenti agli agenti atmosferici rispetto ai magneti in ferrite. Per aumentare la resistenza alle influenze esterne, i magneti al neodimio sono solitamente rivestiti (ad esempio, di nichel, oro o rame).
Va inoltre sottolineata la temperatura massima di funzionamento dei magneti al neodimio, che è notevolmente inferiore a quella dei magneti in ferrite.
 

Domande aperte

Ovviamente, non tutte le domande sui magneti, sul magnetismo, ecc. sono trattate qui. Si potrebbero riempire interi libri, soprattutto se si è interessati anche all'esatta descrizione matematica e fisica di tutti i fenomeni magnetici.
Tuttavia, se avete altre domande a cui non trovate risposta nella sezione "Informazioni" del sito web di MagnetMax, potete naturalmente contattare il team del negozio di magneti Magnetmax in qualsiasi momento. I nostri esperti di magneti saranno lieti di aiutarvi.