O ímã de ferrite, também chamado de ímã de cerâmica, foi desenvolvido pelos pesquisadores japoneses Dr. Yogoro Kate e Dr. Takeshi Takei em 1930. Como tipo não metálico de material magnético permanente, os ímãs de ferrite utilizam óxido de ferro (Fe2O3), carbonato de bário (BaCO3) ou carbonato de estrândio (SrCO3) como matéria-prima e, em seguida, são fabricados através do processo cerâmico, portanto, ímãs de ferrite podem ser classificados para ímãs de ferrite de estrôncio e ímãs de ferrite de bário de acordo com a composição. A temperatura máxima de trabalho do ímã de ferrite pode chegar a 250 graus Celsius. O ímã de ferrite também tem resistência superior à corrosão. Os ímãs de ferrite têm sido geralmente usados em várias áreas nas últimas décadas e sua participação de mercado ainda é muito grande, até mesmo a gama de aplicação de ímãs de neodímio está se tornando cada vez mais ampla. As aplicações mais representativas dos ímãs ferrite são alto-falantes, motores ímãs permanentes e geradores.
Categorias de forma do ímã de ferrite
Anel de ferrite
Bloco de ferrite
Disco de ferrite
Segmento de ferrite
Processo de fabricação do ímã de ferrite
Propriedades magnéticas do ímã de ferrite
Existem três padrões para o grau dos ímãs de ferrite: Padrão da Indústria dos Estados Unidos, Padrão da Comissão Eletrotécnica Internacional e Padrão Chinês. A Norma da Comissão Eletrotécnica Internacional está restrita à Europa. O grau é composto pelo valor mínimo do produto de energia máxima na unidade SI “kJ/m3” e coercividade intrínseca na unidade SI “kA/m”. Para o padrão da indústria americana, o grau dos ímãs ferrite é geralmente rotulado com a letra “C” e um número, como C5 e C8. Como a maior parte da produção de ímãs de ferrite está na China, o sistema de nomenclatura chinesa assumiu o direito de nomeação do grau. Todos os graus começam com a letra “Y” que é um identificador para ímãs de ferrite. O número a seguir representa o produto de energia máxima e qualquer letra após o número é um identificador adicional.
| Norma | Grau | Remanência
Br |
Coercividade
Hcb |
Coercividade intrínseca
Hcj |
Produtos de energia máxima
(BH)max |
||||
| mT | kG | kA/m | kOe | kA/m | kOe | kJ/m3 | MGOe | ||
|
Norma chińsk |
Y8T | 200-235 | 2.0-2.35 | 125-160 | 1.57-2.01 | 210-280 | 2.64-3.52 | 6.5-9.5 | 0.8-1.2 |
| Y10T | 200-235 | 2.0-2.35 | 128-160 | 1.61-2.01 | 210-280 | 2.64-3.52 | 6.4-9.6 | 0.8-1.2 | |
| Y20 | 320-380 | 3.2-3.8 | 135-190 | 1.70-2.39 | 140-195 | 1.76-2.45 | 18.0-22.0 | 2.3-2.8 | |
| Y22H | 310-360 | 3.1-3.6 | 220-250 | 2.76-3.14 | 280-320 | 3.52-4.02 | 20.0-24.0 | 2.5-3.0 | |
| Y23 | 320-370 | 3.2-3.7 | 170-190 | 2.14-2.39 | 190-230 | 2.39-2.89 | 20.0-25.5 | 2.5-3.2 | |
| Y25 | 360-400 | 3.6-4.0 | 135-170 | 1.70-2.14 | 140-200 | 1.76-2.51 | 22.5-28.0 | 2.8-3.5 | |
| Y26H | 360-390 | 3.6-3.9 | 220-250 | 2.76-3.14 | 225-255 | 2.83-3.20 | 23.0-28.0 | 2.9-3.5 | |
| Y26H-1 | 360-390 | 3.6-3.9 | 200-250 | 2.51-3.14 | 225-255 | 2.83-3.20 | 23.0-28.0 | 2.9-3.5 | |
| Y26H-2 | 360-380 | 3.6-3.8 | 263-288 | 3.30-3.62 | 318-350 | 4.00-4.40 | 24.0-28.0 | 3.0-3.5 | |
| Y27H | 370-400 | 3.7-4.0 | 205-250 | 2.58-3.14 | 210-255 | 2.64-3.20 | 25.0-29.0 | 3.1-3.6 | |
| Y28 | 370-400 | 3.7-4.0 | 175-210 | 2.20-2.64 | 180-220 | 2.26-2.76 | 26.0-30.0 | 3.3-3.8 | |
| Y28H-1 | 380-400 | 3.8-4.0 | 240-260 | 3.02-3.27 | 250-280 | 3.14-3.52 | 27.0-30.0 | 3.4-3.8 | |
| Y28H-2 | 360-380 | 3.3-3.8 | 271-295 | 3.41-3.71 | 382-405 | 4.80-5.09 | 26.0-30.0 | 3.3-3.8 | |
| Y30 | 370-400 | 3.7-4.0 | 175-210 | 2.20-2.64 | 180-220 | 2.26-2.76 | 26.0-30.0 | 3.3-3.8 | |
| Y30BH | 380-390 | 3.8-3.9 | 223-235 | 2.80-2.95 | 231-245 | 2.90-3.08 | 27.0-30.0 | 3.4-3.8 | |
| Y30H-1 | 380-400 | 3.8-4.0 | 230-275 | 2.89-3.46 | 235-290 | 2.95-3.64 | 27.0-32.0 | 3.4-4.0 | |
| Y30H-2 | 395-415 | 3.95-4.15 | 275-300 | 3.46-3.77 | 310-335 | 3.90-4.21 | 27.0-32.5 | 3.4-4.1 | |
| Y32 | 400-420 | 4.0-4.2 | 160-190 | 2.01-2.39 | 165-195 | 2.07-2.45 | 30.0-33.5 | 3.8-4.2 | |
| Y32H-1 | 400-420 | 4.0-4.2 | 190-230 | 2.39-2.89 | 230-250 | 2.89-3.14 | 31.5-35.0 | 4.0-4.4 | |
| Y32H-2 | 400-440 | 4.0-4.4 | 224-240 | 2.81-3.02 | 230-250 | 2.89-3.14 | 31.0-34.0 | 3.9-4.3 | |
| Y33 | 410-430 | 4.1-4.3 | 220-250 | 2.76-3.14 | 225-255 | 2.83-3.20 | 31.5-35.0 | 4.0-4.4 | |
| Y33H | 410-430 | 4.1-4.3 | 250-270 | 3.14-3.39 | 250-275 | 3.14-3.46 | 31.5-35.0 | 4.0-4.4 | |
| Y34 | 420-440 | 4.2-4.4 | 200-230 | 2.51-2.89 | 205-235 | 2.58-2.95 | 32.5-36.0 | 4.1-4.5 | |
| Y35 | 430-450 | 4.3-4.5 | 215-239 | 2.70-3.00 | 217-241 | 2.73-3.03 | 33.1-38.2 | 4.2-4.8 | |
| Y36 | 430-450 | 4.3-4.5 | 247-271 | 3.10-3.41 | 250-274 | 3.14-3.44 | 35.1-38.3 | 4.4-4.8 | |
| Y38 | 440-460 | 4.4-4.6 | 285-305 | 3.58-3.83 | 294-310 | 3.69-3.90 | 36.6-40.6 | 4.6-5.1 | |
| Y40 | 440-460 | 4.4-4.6 | 330-354 | 4.15-4.45 | 340-360 | 4.27-4.52 | 37.5-41.8 | 4.7-5.3 | |
| Norma amerykańska | C1 | 230 | 2.3 | 148 | 1.86 | 258 | 3.5 | 8.36 | 1.05 |
| C5 | 380 | 3.8 | 191 | 2.4 | 199 | 2.5 | 27 | 3.4 | |
| C7 | 340 | 3.4 | 258 | 3.23 | 318 | 4 | 21.9 | 2.75 | |
| C8 / C8A | 385 | 3.85 | 235 | 2.95 | 242 | 3.05 | 27.8 | 3.5 | |
| C8B | 420 | 4.2 | 232 | 2.913 | 236 | 2.96 | 32.8 | 4.12 | |
| C9 | 380 | 3.8 | 280 | 3.516 | 320 | 4.01 | 26.4 | 3.32 | |
| C10 | 400 | 4 | 280 | 3.52 | 284 | 3.57 | 30.4 | 3.82 | |
| C11 | 430 | 4.3 | 200 | 2.512 | 204 | 2.56 | 34.4 | 4.32 | |
| C12 | 400 | 4 | 290 | 3.65 | 318 | 4 | 32 | 4 | |
| Norma europejska | HF8/22 | 200/220 | 2.00/2.20 | 125/140 | 1.57/1.76 | 220/230 | 2.76/2.89 | 6.5/6.8 | 0.8/1.1 |
| HF20/19 | 320/333 | 3.20/3.33 | 170/190 | 2.14/2.39 | 190/200 | 2.39/2.51 | 20.0/21.0 | 2.5/2.7 | |
| HF20/28 | 310/325 | 3.10/3.25 | 220/230 | 2.76/2.89 | 280/290 | 3.52/3.64 | 20.0/21.0 | 2.5/2.7 | |
| HF22/30 | 350/365 | 3.50/3.65 | 255/265 | 3.20/3.33 | 290/300 | 3.64/3.77 | 22.0/23.5 | 2.8/3.0 | |
| HF24/16 | 350/365 | 3.50/3.65 | 155/175 | 1.95/2.20 | 160/180 | 2.01/2.26 | 24.0/25.5 | 3.0/3.2 | |
| HF24/23 | 350/365 | 3.50/3.65 | 220/230 | 2.76/2.89 | 230/240 | 2.89/3.01 | 24.0/25.5 | 3.0/3.2 | |
| HF24/35 | 360/370 | 3.60/3.70 | 260/270 | 3.27/3.39 | 350/360 | 4.40/4.52 | 24.0/25.5 | 3.0/3.2 | |
| HF26/16 | 370/380 | 3.70/3.80 | 155/175 | 1.95/2.20 | 160/180 | 2.01/2.26 | 26.0/27.0 | 3.2/3.4 | |
| HF26/18 | 370/380 | 3.70/3.80 | 175/185 | 2.20/2.33 | 180/190 | 2.26/2.39 | 26.0/27.0 | 3.3/3.4 | |
| HF26/24 | 370/380 | 3.70/3.80 | 230/240 | 2.89/3.01 | 240/250 | 3.01/3.14 | 26.0/27.0 | 3.3/3.4 | |
| HF26/26 | 370/380 | 3.70/3.80 | 230/240 | 2.89/3.01 | 260/270 | 3.27/3.39 | 26.0/27.0 | 3.3/3.4 | |
| HF26/30 | 385/395 | 3.85/3.95 | 260/270 | 3.27/3.39 | 300/310 | 3.77/3.89 | 26.0/27.0 | 3.3/3.4 | |
| HF28/26 | 385/395 | 3.85/3.95 | 250/265 | 3.14/3.33 | 260/275 | 3.27/3.45 | 28.0/30.0 | 3.5/3.8 | |
| HF28/28 | 385/395 | 3.85/3.95 | 260/270 | 3.27/3.39 | 280/290 | 3.50/3.60 | 28.0/30.0 | 3.5/3.8 | |
| HF30/26 | 395/405 | 3.95/4.05 | 250/260 | 3.14/3.33 | 260/270 | 3.27/3.39 | 30.0/31.5 | 3.8/3.9 | |
| HF32/17 | 410/420 | 4.10/4.20 | 160/170 | 2.01/2.14 | 165/175 | 2.07/2.20 | 32.0/33.0 | 4.0/4.1 | |
| HF32/22 | 410/420 | 4.10/4.20 | 215/225 | 2.70/2.83 | 220/230 | 2.76/2.89 | 32.0/33.0 | 4.0/4.1 | |
| HF32/25 | 410/420 | 4.10/4.20 | 240/250 | 3.01/3.14 | 250/260 | 3.14/3.27 | 32.0/33.0 | 4.0/4.1 | |
|
|||||||||
Propriedades físicas do ímã de ferrite
A estabilidade de trabalho do ímã de ferrite está fortemente ligada às suas propriedades físicas, exceto propriedades magnéticas. Ímãs de ferrite são extremamente propensos a lascar ou quebrar devido à fragilidade inerente.
| Parâmetr | Unidade | Valor |
| Densidade / ρ | g/cm3 | 4.9-5.1 |
| Dureza Vickers / HV | D.P.N | 400-700 |
| Esforço de compressão | N/mm2 | 680-720 |
| Coeficiente de expansão térmica | 10-6/°C | C⊥: 10, C∥15. |
| Resistividade elétrica | mΩ·cm | 1 x 1010 |
| Condutividade térmica | W/(cm·℃) | 0.029 |
| Resistência à tração | Pa | 34 x 106 |
| Módulo de Young | Pa | 1.8 x 1011 |
| Resistência a flexão | Pa | 62 x 106 |
| Esforço de compressão | Pa | 895 x 106 |
| Coeficiente de Poisson | – | 0.28 |
| Temperatura de Curie | ℃ | 450 |
Tendência de preço da matéria-prima do ímã de ferrite
A principal matéria-prima dos ímãs de ferrite inclui carbonato de estrôncio e óxido de ferro. O preço do ímã de ferrite também flutuará com a variação de preço dessas matérias-primas. O carbonato de estrôncio e a fonte de óxido de ferro estão ocupando 85% e 15% de todo o custo do material, respectivamente. Portanto, é evidente que o índice de preços do carbonato de estrôncio tem impacto decisivo no preço do ímã de ferrite. Ímãs de ferrite com diferentes níveis, fórmulas e tecnologia de processo tem suas demandas únicas sobre a matéria-prima do óxido de ferro. Para o ímã de ferrite, a fonte de óxido de ferro inclui carepa de aço pré-processada e o óxido de ferro(III) que é preparado através do processo Ruthner. A carepa de aço tipicamente se refere às camadas de óxido que são descascadas do aço durante seu processo de aquecimento ou rolamento. É necessário pré-processar a carepa de aço para garantir propriedades magnéticas de ímãs de ferrite e é por isso que não se pode escolher o preço da carepa de aço como um índice de preços. Como um composto inorgânico convencional, o índice de preços de óxido férrico é mais convincente para os conversores em comparação com a carepa de aço pré-processada.