Was ist ferrit?

Ferrit

Ferrite sind keramische Werkstoffe, die hauptsächlich aus Eisen(III)-Oxid (Fe₂O₃) und anderen Metalloxiden bestehen. Sie sind ferromagnetisch, besitzen aber im Gegensatz zu Eisenwerkstoffen eine geringe elektrische Leitfähigkeit. Diese Eigenschaft macht sie in vielen Anwendungen wertvoll, da Wirbelstromverluste minimiert werden.

Arten von Ferriten

Es gibt verschiedene Arten von Ferriten, die sich in ihren magnetischen und elektrischen Eigenschaften unterscheiden:

• Weichmagnetische Ferrite: Diese Ferrite lassen sich leicht magnetisieren und entmagnetisieren. Sie werden häufig in Transformatorkernen, Induktivitäten und Hochfrequenzanwendungen eingesetzt. Beispiele sind Mangan-Zink-Ferrite (MnZn) und Nickel-Zink-Ferrite (NiZn). Mehr dazu finden Sie unter Weichmagnetische%20Materialien.
• Hartmagnetische Ferrite: Diese Ferrite besitzen eine hohe Koerzitivfeldstärke und Remanenz, wodurch sie sich für Permanentmagnete eignen. Bariumferrit (BaFe₁₂O₁₉) und Strontiumferrit (SrFe₁₂O₁₉) sind typische Beispiele. Mehr dazu finden Sie unter Permanentmagnet.

Eigenschaften von Ferriten

• Hoher elektrischer Widerstand: Der hohe Widerstand minimiert Wirbelstromverluste bei hohen Frequenzen.
• Ferromagnetismus: Ferrite sind ferromagnetisch und können daher magnetisiert werden.
• Hohe Permeabilität: Ferrite haben eine hohe magnetische Permeabilität, was bedeutet, dass sie Magnetfelder gut leiten.
• Geringe Dichte: Verglichen mit metallischen Magnetwerkstoffen haben Ferrite eine geringere Dichte.
• Chemische Stabilität: Ferrite sind chemisch stabil und korrosionsbeständig.

Anwendungen von Ferriten

Ferrite finden in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung, darunter:

• Transformatorkerne: Aufgrund ihres hohen Widerstands und ihrer hohen Permeabilität werden Ferrite häufig in Transformatorkernen verwendet, insbesondere bei hohen Frequenzen.
• Induktivitäten: Ähnlich wie bei Transformatoren werden Ferrite auch in Induktivitäten eingesetzt.
• Magnetköpfe: In Festplattenlaufwerken (HDDs) werden Ferritkerne in Magnetköpfen verwendet.
• Antennen: Ferritstäbe werden in Antennen von Radios und anderen drahtlosen Geräten verwendet, um die Empfindlichkeit zu erhöhen.
• Absorber für elektromagnetische Störungen (EMI): Ferritmaterialien werden verwendet, um elektromagnetische Störungen zu absorbieren und die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zu verbessern. Mehr dazu finden Sie unter Elektromagnetische%20Verträglichkeit.
• Permanentmagnete: Hartmagnetische Ferrite werden zur Herstellung von Permanentmagneten verwendet.

Herstellung von Ferriten

Die Herstellung von Ferriten umfasst typischerweise die folgenden Schritte:

1. Mischen der Rohstoffe: Die entsprechenden Metalloxide werden in den gewünschten Anteilen gemischt.
2. Kalzinierung: Das Gemisch wird bei hohen Temperaturen kalziniert, um eine Vorreaktion zu erzielen und die Oxide zu verbinden.
3. Mahlen: Das kalzinierte Material wird zu einem feinen Pulver gemahlen.
4. Formgebung: Das Pulver wird in die gewünschte Form gepresst.
5. Sintern: Die geformten Teile werden bei hohen Temperaturen gesintert, um die Dichte zu erhöhen und die Kristallstruktur zu stabilisieren.