Magnetische Eigenschaften

Die magnetischen Eigenschaften eines Magnetwerkstoffes durch die sogenannte Entmagnetisierungskurve charakterisiert. Durch die Schnittpunkte dieser Entmagnetisierungskurve im 4. (IV.) Quadranten mit den Achsen des Koordinatensystems werden die magnetischen Kenngrößen ermittelt:

  1. die Remanenz, abgekürzt (Br) steht für die magnetische „Kraft“ und wird durch den Schnittpunkt mit der Y-Achse gegeben,
  2. die Koerzitivfeldstärke (HcB und HcJ) bestimmt die Entmagnetisierungsstabiltät eines Werkstoffs und ergibt sich aus den Schnittpunkten der Kurve mit der X-Achse,
  3. das Energieprodukt (B*H)max ist ein Produkt aus den beiden vorgenannten Größen und wird auch als Energie-Inhalt eines Magnetwerkstoffs bezeichnet.

Jeder Magnetwerkstoff hat eine definierte Entmagnetisierungskurve und somit auch definierte magnetische Eigenschaften. Diese Eigenschaften liegen einer Magnetspezifikation zugrunde.

Wenn mit dem Kunden keine anwendungsspezifische Spezifikation, d.h. Mess- bzw. Kontrolldaten, die der Anwendung des jeweiligen Magneten angelehnt sind, vereinbart wurde, gilt durch die Benennung eines Magnetwerkstoffs deren Entmagnetisierungskurve als Grundlage der Magnetspezifikation. Jede der vier bereits genannten Werkstoffgruppen umfasst eine Vielzahl von „Güten“. Welche dieser „Güten“ für eine Anwendung in Frage kommen, hängt von den spezifischen Anwendungsbedingungen, wie maximale Einsatztemperatur, wirkende entmagnetisierende Felder – dies können sowohl permanentmagnetische als auch elektromagnetische Felder sein, wie dies z.B. in Elektromotoren der Fall ist – und ggf. sonstige Einflussgrößen, ab.

Nicht jeder Magnetwerkstoff ist für jede Anwendung geeignet, da z.B. hohe Einsatztemperaturen (> 200° C) die Verwendung von NdFeB ausschließen. Die unterschiedlichen Werkstoffe haben überdies unterschiedliche Temperatur-Koeffizienten. Der Temperatur-Koeffizient ist ein Maß für die Schwächung eines Magneten bei steigenden Temperaturen und wird angegeben in %/°C oder K, d.h. mit jedem °C oder K verringert sich der gemessene Wert der Remanenz sowie der Koerzitivfeldstärke um den %-Betrag, ausgehend vom Wert bei Raumtemperatur. Bis zur werkstoffspezifischen maximalen Einsatztemperatur ist diese Veränderung reversibel, d.h. wird der Magnet auf geringere Temperaturen herabgekühlt, steigt der gemessene Wert um denselben %-Betrag wieder an. Dieser Temperaturgang kann beliebig oft wiederholt werden, ohne dass der Magnet nachhaltig geschädigt wird. Wenn allerdings die zulässige maximale Einsatztemperatur überschritten wird, treten sogenannte irreversible Verluste ein, die nur durch eine erneute Magnetisierung wieder behoben werden können.

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