Hersteller von Ferritmagneten in China

FERRITMAGNET

Kurze Einführung des permanenten Ferritmagneten

Ferritmagnet ist ein nichtmetallisches permanentmagnetisches Material, das in den 1940er Jahren entwickelt wurde und aus Fe besteht2O3, BaO oder SrO. Da Herstellungsprozess und Aussehen denen von Keramikprodukten sehr ähnlich sind, wird er manchmal auch als Keramikmagnet bezeichnet. Im Vergleich zu Metallmagneten haben Ferritmagnete eine geringere magnetische Energie, sind aber widerstandsfähiger gegen Entmagnetisierung. Da Ferrit hauptsächlich aus Oxiden besteht, ist es sehr korrosions- und oxidationsbeständig.

Aufgrund der relativ niedrigen Rohstoffkosten und des einfachen Produktionsprozesses nehmen Ferritmagnete den größten Marktanteil unter allen Magnetarten ein. Als eines der kostengünstigsten Magnetmaterialien werden Ferritmagnete häufig in verschiedenen industriellen Anwendungen wie Kühlschränken, Lautsprechern und kleinen Elektromotoren eingesetzt.

Technische Daten Reichweite

Schrittweiser Herstellungsprozess von Ferritmagneten

1. Rohstoffaufbereitung

Die Grundlage bilden hochreine Rohstoffe: Eisenoxid (Fe2O3, etwa 80–90 TP3T), Strontium- oder Bariumcarbonat (10–20 TP3T) und geringfügige Zusätze wie Kieselsäure oder Calciumoxid für verbesserte Eigenschaften.

  • Die Materialien werden genau gewogen und oft vorgemahlen, um die Gleichmäßigkeit zu gewährleisten. Verunreinigungen werden entfernt, um Defekte im fertigen Magneten zu vermeiden.
  • Für Strontiumferrit (häufiger und stärker) ist SrCO3 der wichtigste Zusatzstoff.

Dieser Schritt schafft die Voraussetzungen für eine konsistente chemische Zusammensetzung, die für die magnetische Leistung entscheidend ist.

2. Mischen und Kalzinieren

Die Pulver werden in einer Kugelmühle nass mit Wasser zu einem Brei vermischt, wodurch eine gleichmäßige Verteilung gewährleistet wird.

  • Der Schlamm wird getrocknet und anschließend in einem Drehrohrofen bei 900–1.200 °C 1–2 Stunden lang kalziniert (vorgesintert). Dabei werden die Karbonate zersetzt und die Ferritphase (z. B. SrFe12O19) gebildet.
  • Das kalzinierte Material wird in grobe Partikel zerkleinert, wodurch ein „Klinker“ entsteht, der für die Feinverarbeitung bereit ist.

Durch die Kalzinierung werden flüchtige Bestandteile entfernt und die Bildung der magnetischen Verbindung eingeleitet. Stellen Sie sich das so vor, als würden Sie den „Teig“ für Ihren Magneten backen.

3. Feinmahlung und Pulververedelung

Der gebrannte Klinker wird erneut in einer Kugelmühle gemahlen (nass oder trocken), um die Partikelgröße auf 0,5–2 Mikrometer zu reduzieren und ein feines Pulver zu erzeugen.

  • Zur Verbesserung der Fließfähigkeit können Additive wie Dispergiermittel oder Bindemittel enthalten sein.
  • Bei anisotropen Magneten wird das Pulver später ausgerichtet, hier jedoch für das Pressen vorbereitet.

Dieses ultrafeine Pulver sorgt für eine dichte Verdichtung und optimales Sintern.

4. Pressen und Verdichten

Das Pulver wird mithilfe von Hydraulikpressen bei einem Druck von 100–500 MPa in Formen gepresst.

  • Für Formen wie Blöcke, Ringe oder Bögen wird Trockenpressen (mit Bindemitteln) oder Nasspressen (in Schlammform) verwendet.
  • Bei anisotropen Ferriten wird während des Pressens ein Magnetfeld (bis zu 10.000 Oe) angelegt, um die Partikel auszurichten und so den Magnetismus in eine Richtung zu verstärken.

Der „grüne“ Kompaktkörper ist zerbrechlich, behält aber die gewünschte Form bei Dichten um 50–60%.

5. Sintern

Die Grünteile werden in einem Tunnel- oder Kammerofen bei 1.100–1.300 °C für 1–4 Stunden in Luft- oder kontrollierter Atmosphäre gesintert.

  • Dadurch verschmelzen die Partikel zu einer festen Keramik und erreichen eine Dichte von 90–951 TP3T.
  • Durch langsames Abkühlen wird Rissbildung verhindert und der Prozess verfeinert die Kristallstruktur für eine maximale Koerzitivfeldstärke.

Das Herzstück des Prozesses ist das Sintern, bei dem Pulver in einen harten Dauermagneten umgewandelt wird.

6. Bearbeitung, Magnetisierung und Prüfung

Ferrite sind spröde, daher werden bei der Bearbeitung Diamantschleif- oder Ultraschallwerkzeuge zur endgültigen Formgebung und Glättung verwendet.

  • Der Magnet wird in einem starken elektromagnetischen Feld magnetisiert, um Domänen auszurichten.
  • Bei der Qualitätsprüfung werden Eigenschaften wie Remanenz (Br), Koerzitivfeldstärke (Hc) und Energieprodukt mithilfe von Permeametern gemessen. Bei Sichtprüfungen wird auf Risse oder Gleichmäßigkeit geprüft.

Optionale Beschichtungen (z. B. Farbe) sorgen für zusätzlichen Schutz und schon sind die Magnete einsatzbereit!