Was ist Magnetismus?

Magnetismus beschreibt das physische Prinzip mit dem wir Produkte entwickeln, die Probleme lösen.

Seit über einem halben Jahrhundert entwickeln und bauen wir High-Tech-Magnetkomponenten sowie industrielle Magnetsysteme. Wir liefern diese Magnete und Magnetbaugruppen weltweit an die Lebensmittel-, Automobil-, Recycling-, Metall-, Pharma-, Offshore-, Chemie-, Hochtechnologie- und Luftfahrtindustrie.

 

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Magnetit

Alternative Namen: Magneteisenstein, magnetisches Eisenerz.

Bereits im Altertum entdeckte man, dass Magnetitkristalle einander je nach Orientierung anziehen oder abstoßen. Wir nennen dieses physische Phänomen Magnetismus. Magnetit ist, ebenso wie Magnesium, nach Magnisia benannt, einer Region in Thessalienë im antiken Griechenland, wo es viel magnetisches Gestein gibt.

 

Für den Magnetismus des Magnetits ist das vorhandene Eisen verantwortlich. Viele Eisenlegierungen weisen Magnetismus auf. Neben Eisen verfügen auch Nickel, Cobalt und Gadolinium über magnetische Eigenschaften.

 

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Magnetite and paperclip | Goudsmit Magnetics

Ferromagnetische Rohstoffe

Magnetisch „hart“ oder „weich“?

Von allen magnetischen Rohstoffen sind ferromagnetische die einzigen, die stark genug sind, um von einem Magneten angezogen zu werden oder als Magnet verwendet werden können.

Wir teilen ferromagnetisches Material in magnetisch weiches und hartes Material ein. Weiche magnetische Materialien, wie geglühtes Eisen, lassen sich leicht magnetisieren, bleiben nach der Magnetisierung allerdings nicht magnetisch. Der Magnetismus verschwindet schnell und nahezu vollständig. Harte magnetische Materialien bleiben magnetisch.

 

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About magnetism | Goudsmit Magnetics

Permanenter Magnetismus

Ein Permanentmagnet ist ein ferromagnetisch hartes Material.

Ferromagnetisch harte Materialien behalten ihre magnetischen Eigenschaften nach der Magnetisierung dauerhaft. Sie weisen ausreichende Resistenz gegen Entmagnetisieren auf.

Alle Magnete haben 2 Pole, den Nordpol (N) und den Südpol (S). Nord- und Südpol ziehen sich an. Die Anziehungskraft nimmt mit dem Quadrat der Entfernung zwischen ihnen ab.


Der Nordpol eines Magneten stößt den Nordpol eines anderen Magneten ab. Zwei Südpole stoßen einander ebenfalls ab.

 

Sehen Sie sich das Sortiment an Permanentmagneten von Goudsmit Magnetics an.

 

 

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Magnetic Field N-S with field lines | Goudsmit Magnetics

Permanentmagnete

Große Auswahl an Permanentmagneten in zahlreichen Materialien und Qualitäten.

Sie haben die Wahl zwischen vier verschiedenen magnetischen Legierungen. Jede Legierung dient einem speziellen Zweck. Die wichtigsten Unterschiede sind die Stärke und Beständigkeit gegen das Entmagnetisieren. Der Widerstand gegenüber dem Entmagnetisieren hängt von dem Material und der Qualität sowie dem Verhältnis der Abmessungen ab.

Magnete von Goudsmit sind von einer derart hohen Qualität, dass sie im Laufe der Zeit kaum an magnetischer Kraft verlieren. Vorausgesetzt, Sie setzen die Magneten unter Berücksichtigung der Spezifikationen ein, z. B. dem Temperaturbereich oder äußerer Magnetfelder.
 

Bei allen Magneten nimmt die Kraft mit steigender Temperatur ab. Einige Materialien sind davon mehr betroffen als andere. Der Widerstand gegenüber dem Entmagnetisieren nimmt im Allgemeinen mit zunehmender Temperatur ab. Eine Ausnahme bildet Ferrit, bei dem der Widerstand gegen das Entmagnetisieren steigt, sobald die Temperatur zunimmt.

 

Klicken Sie auf ein Magnetmaterial, um mehr über die Legierung, seine verschiedenen Qualitäten und spezielle Anwendungen zu erfahren:

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Goudsmit permanent magnets | Goudsmit Magnetics

Entmagnetisieren

Das Entmagnetisieren eines magnetischen Metalls kann auf verschiedene Weise erfolgen:

Bei einer bestimmten Temperatur, der Curie-Temperatur verliert ein Magnet seinen Magnetismus dauerhaft, weil die Atome sich so stark bewegen, dass keine globale Richtung mehr vorhanden ist. Dasselbe geschieht bei mechanischen Stößen oder bei Oxidation. Der Verlust des Magnetismus ist unumkehrbar.

Materialien können auch unerwünschten Magnetismus aufweisen, beispielsweise infolge mechanischer Verarbeitung. Wir können solche Materialien durch bewusste Anwendung eines ausreichend starken magnetischen Gegenfeldes (-H) entmagnetisieren, Dieses Prinzip nutzen wir in Entmagnetisiergeräten.

 

Wir bieten Entmagnetisiersysteme an, doch wir können Ihre Materialien auch vor Ort bei Ihnen entmagnetisieren. Bitte wenden Sie sich an unsere Serviceabteilung.

 

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Degaussing service on location | Goudsmit Magnetics

Geografischer Nord- und Südpol

Die Erde hat auch ein Magnetfeld.

Es ist verwirrend, dass wir den Südpol des Erdmagneten als magnetischen Nordpol und den Nordpol des Erdmagneten als magnetischen Südpol bezeichnen. Die Bezeichnungen der Magnetpole sind hiervon abgeleitet.

 

Der magnetische Südpol befindet sich nahe dem geografischen Nordpol und der magnetische Nordpol nahe dem geografischen Südpol. Aus diesem Grund hat ein frei schwingender Magnet immer eine nördliche Ausrichtung.

Mit einem Polindikator kann angezeigt werden, wo sich der Nord- oder Südpol eines Magneten befinden.

 

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Digital magnetic polarity checker | Goudsmit Magnetics

Einfluss von Magnetismus

Reaktion verschiedener Materialien auf Magnetismus.

Ferromagnetische Materialien sind die einzigen Materialien, die stark genug sind, um von einem Magneten angezogen zu werden, Daher bezeichnen wir sie als magnetisch.

 

Alle anderen Substanzen reagieren jedoch auf eine oder mehrere Arten von Magnetismus ebenfalls schwach auf ein Magnetfeld. Setzen wir Material einem Magnetfeld aus, kann es auf verschiedene Arten reagieren. Wir unterscheiden zwischen den folgenden Arten von Magnetismus:

Wenn wir von magnetischem Material sprechen, meinen wir, dass das Material ferro- oder ferrimagnetische Eigenschaften aufweist.

Die Kräfte, die bei dia- oder paramagnetischem Verhalten wirken, sind wesentlich schwächer. Insbesondere produzieren diese Materialien nicht spontan ihr eigenes Magnetfeld. Wir betrachten sie daher als nicht-magnetisch.

Diamagnetische Materialien neigen dazu, die Feldlinien aus ihrem Inneren zu verdrängen, während ferro-, ferri- und paramagnetische Materialien dazu neigen, diese zu konzentrieren.

Ein praktisches Beispiel für Diamagnetismus ist Wasser, das etwa vierzig Mal weniger diamagnetisch ist als beispielsweise Pyrokohlenstoff. Es reicht, damit leichte Objekte – die viel Wasser enthalten – beginnen zu schweben, wenn sie sich in einem starken Magnetfeld befinden.

 

Dieser Frosch etwa begann in einem 16-Tesla-Elektromagnetfeld im High Magnetic Field Laboratory an der Radboud-Universität Nijmegen in den Niederlanden zu schweben.

 

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Magnetic levitation | Goudsmit Magnetics

Anisotrop

Magnetisierung mit bevorzugter Richtung.

Gängige Permanentmagnete sind anisotrop, das bedeutet, dass der Magnet eine bevorzugte Richtung hat und ausschließlich über eine Achse magnetisiert werden kann. Der Magnet kann allerdings umgepolt werden, sodass Nord- und Südpol vertauscht werden. Anisotrope Magneten verfügen über eine höhere Haltekraft als isotrope Magneten.

 

Sehen Sie sich unser Sortiment an Permanentmagneten an und erfahren Sie, welche magnetische Kraft sie besitzen.

 

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Isotrop

Magnetisches Material, das nicht in ein Magnetfeld gepresst wird, bezeichnet man als isotrop.

Ein Material wird als isotrop bezeichnet, wenn die Materialeigenschaften nicht von der Richtung abhängig sind. Wenn diese Eigenschaften von der Richtung abhängig sind, werden sie als anisotrop bezeichnet. Es ist möglich, isotrope Materialien in jede Richtung zu magnetisieren.

 

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Antiferromagnetismus

Eine Form von Magnetismus.

Antiferromagnetismus ist eine Form von Magnetismus, die bei Materialien auftritt, die unpaarige Spins beinhalten. Die Wechselwirkung, die versucht, diese unpaarigen Spins in entgegengesetzte Richtung zu drängen, ist stärker als die Wechselwirkung, die versucht, die Spins parallel zu halten.

 

Weitere Informationen finden Sie auf der Wikipedia-Seite zu Antiferromagnetismus.

 

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Anti ferromagnetism illustration | Goudsmit Magnetics

Diamagnetismus

Das Gegenteil von Magnetismus.

Eine Form des Magnetismus, bei der die relative Permeabilität weniger oder gleich 1 ist.

Diamagnetische Materialien verfügen über eine magnetische Empfindlichkeit von weniger oder gleich 0, denn diese Empfindlichkeit ist definiert als χv = μv − 1.

 

Magnetische Felder stoßen diamagnetische Materialien ab. Sie bilden induzierte Magnetfelder in entgegengesetzter Richtung des angewandten Magnetfelds.

 

Weitere Informationen finden Sie auf der Wikipedia-Seite zu diamagnetischen Materialien.

 

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Magnetisierende Magnete

Mit sehr leistungsstarken Magnetisierungsgeräten können wir Permanentmagnete bis zur Sättigung magnetisieren.

Wir magnetisieren Magnete, indem wir sie in einer Spule platzieren. Mit einem Impulsgenerator lassen wir für eine sehr kurze Zeit einen hohen Strom durch die Spule fließen. Als Ergebnis erzeugt die Spule ein sehr starkes Magnetfeld, wodurch der Magnet die Richtung dieses Magnetfeldes übernimmt.
 

Isotrope Ausführungen von Ferritmagneten sind nicht in ein Magnetfeld gepresst worden und können später in alle Richtungen magnetisiert werden.
 

Mit einer Magnetisiereinheit sättigen wir nicht magnetisierte Magnete vollständig. Dies ist jedoch begrenzt auf die maximalen Abmessungen der vorhandenen Spulen und die gewünschte(n) Richtung(en) des Magnetfeldes.

 

Bei Fragen zur Magnetisierung von Permanentmagneten wenden Sie sich bitte an unsere Serviceabteilung.

 

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Magnetizing magnets | Goudsmit Magnetics

Hysteresekurve

Eine Hysteresekurve zeigt das Verhältnis zwischen der induzierten Flussdichte -B und der Magnetfeldstärke -H.

Die Hysterese- oder BH-Kurve bietet Einblick in folgende magnetische Eigenschaften:

 

(De-)Magnetisierungskurve - BH-Kurve = Hysteresekurve

Beim Anlegen eines periodisch wechselnden, äußeren Magnetfelds H durchläuft die Magnetisierung eines ferromagnetischen Materials eine Magnetisierungskurve. Ausgehend von „jungfräulichem“ Material ohne Nettomagnetisierung folgen wir beim ersten Mal der blauen Kurve (siehe Bild unten).

Nach Erreichen der Sättigungsflussdichte – bei magnetischer Feldstärke Hs – steigt die Magnetisierung nicht weiter an.


Remanente Feldstärke BR
Wenn wir das Feld umkehren, fällt die Magnetisierung bei Feldstärke H = 0 nicht vollständig auf Null zurück. Als Ergebnis der „Weiss-Bezirke“ gibt es gibt eine remanente Feldstärke BR, die nicht in ihren ursprünglichen Zustand zurückgekehrt ist.


Koerzitivfeldstärke Hc
Erst wenn die von außen angelegte Feldstärke einen entgegengesetzten Wert – die Koerzitivfeldstärke Hc – erreicht hat, ist die Magnetisierung B = 0 und das Produkt ist entmagnetisiert. Die Fläche der durchlaufenen Schleife mit wechselnder Magnetisierung ist ein Maß für den Verlust. Materialien mit niedrigen Hc-Werten und daher kleinen Hysteresisschleifen werden als weiche magnetische Materialen bezeichnet. Wenn Hc sehr groß ist, werden die Materialien als hartmagnetisch bezeichnet.

 

Ferromagnetisches Material weist „Hysteresis“ auf. Sie können dies auch in der nachstehenden Abbildung sehen. Auf der X-Achse ist die magnetische Feldstärke H und auf der Y-Achse ist die magnetische Flussdichte B abgebildet. Wenn kein Magnetfeld vorhanden ist, gibt es zu Anfang keine Magnetisierung und wir befinden uns am Ursprung der Kurve.

 

Wenn wir ein Magnetfeld anlegen, wird das ferromagnetische Material magnetisch. Dies setzt sich fort, bis alle „Weiss-Bezirke“ im Material die gleiche Orientierung haben. Das Material ist nun maximal magnetisiert und eine Verstärkung des Magnetfelds hat keinen Einfluss mehr auf das Maß der Magnetisierung. Wenn wir das Magnetfeld verringern, werden die Weiss-Bezirke größtenteils an denselben Stellen verbleiben.

 

Wenn das Feld negativ wird, ändert auch die Gesamtmagnetisierung ihre Richtung. Dies setzt sich so lange fort bis alle Spins in die andere Richtung weisen und die Magnetisierung umgekehrt wurde. Das Produkt ist nun entmagnetisiert.

 

Siehe YouTube-Video: Flussdichte vs. Remanenz (EN)

 

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Hysteresekurve (BH-Kurve)

Hysteresis curve / BH curve | Goudsmit Magnetics

BH-max

Die maximale Energiedichte BH-max ist das größtmögliche Produkt von Bd und Hd auf der Entmagnetisierungs- oder Hysteresekurve.

Mit anderen Worten, der zweite Quadrant der Hysteresisschleife. Im Allgemeinen gilt, dass je größer BHmax des magnetischen Materials, desto kleiner kann das Volumen sein.


Wie wird das Maximalprodukt des Restmagnetismus Br und der intrinsischen Koerzitivfeldstärke Hcj in MGOe aus der MH-Kurve errechnet?

Zuerst wird die M-H-Kurve mittels B=mu0(H+M) in eine B-H-Kurve überführt. Dann wird (B.H) berechnet. Dies ergibt den Maximalwert (BH). Achten Sie darauf, dass alle Einheiten korrekt sind. B wird in Oe gemessen, ebenso H.

 

Die B-H-Kurve ist die Kurve, die die magnetischen Eigenschaften eines Materials, eines Elements oder einer Legierung beschreibt. Sie verrät Ihnen, wie das Material auf ein äußeres Magnetfeld reagiert. Dies spielt bei der Gestaltung von magnetischen Kreisen eine wichtige Rolle.

 

Haben Sie eine konkrete Frage zur Anwendung von Magneten in Ihrem Produkt? Kontaktieren Sie unsere Ingenieure.


 

 

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Remanenz, Br

Die magnetische Induktion in magnetischem Material bei einer Feldstärke null (H=0) und nach vollständiger Sättigung.

Weitere Informationen siehe die Erklärung unter Hysteresekurve.

 

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Koerzivität, intrinsisch: HcJ

Erforderliche Feldstärke, um die Polarisierung in magnetischem Material auf 0 zu senken.

Weitere Informationen siehe die Erklärung unter Hysteresekurve.

 

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Koerzivität, normal: HcB

Erforderliche Feldstärke, um die magnetische Induktion in magnetischem Material auf 0 zu senken.

Weitere Informationen siehe die Erklärung unter Hysteresekurve.

 

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Entmagnetisierungskurve

Zweiter Quadrant der Hysteresekurve, der gesättigte Teil der Kurve.

Die Entmagnetisierungskurve eines magnetischen Materials wird bestimmt, indem das magnetische Material in ein geschlossenes System gelegt wird und mit Hilfe von Spulen ein Magnetfeld erzeugt wird. Dadurch wird das magnetische Material zunächst bis zur Sättigung magnetisiert (+H) und anschließend entmagnetisiert (-H).

 

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Hysteresis curve / BH curve | Goudsmit Magnetics

Eisenmetalle

Metalle mit magnetischen Eigenschaften.

Zu den Eisenmetallen zählen Eisen, Cobalt und Nickel. Aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften wird Gadolinium manchmal auch zu den Eisenmetallen gezählt. Alle sonstigen Metalle zählen zu den Nicht-Eisenmetallen.

 

Eisenmetalle spielen eine wichtige wirtschaftliche Rolle. Das liegt nicht daran, dass sie selten sind sondern, im Gegenteil, an ihrem Überfluss. Dies führte zur Entwicklung zahlreicher technischer Anwendungen. Der wirtschaftliche Wert wird bei den Eisenmetallen durch ihre Quantität bestimmt. Bei den Nicht-Eisenmetallen, die wesentlich seltener sind, wird der Wert von ihrer Qualität bestimmt. Bei den wenigen, die es gibt, besteht eine hohe Nachfrage.

 

Die Unterscheidung zwischen Eisen- und Nicht-Eisenmetallen ist auch in der Abfallverarbeitung von wirtschaftlicher Bedeutung. Deshalb ist es interessant, die beiden Gruppen in einer frühen Phase des Recyclingprozesses zu trennen.

 

Goudsmit Magnetics liefert verschiedene Magnetabscheider für das Recycling und das Sortieren von Metallen und Nicht-Eisenmetallen.

 

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Unerwünschter Magnetismus

Ferromagnetische Materialien können unerwünschten Magnetismus aufweisen.

Ferromagnetische bzw. magnetisch leitende Materialien, wie z. B. Eisen und Stahl, können sehr leicht magnetisiert werden. Je nach Art des Materials oder der Legierung bleibt das Produkt magnetisch. Dies wird als remanenter Magnetismus bezeichnet. Auch nicht-ferritischer Edelstahl kann durch Verformen oder beim Schweißen magnetisch werden.

 

Der Magnetismus, der dabei aufgenommen wird, stammt häufig aus anderen Magnetquellen, wie z. B. Hebemagneten, Aufspanntischen, Lautsprechern oder magnetischen Förderanlagen. Aber auch Magnetfelder um Transformatoren, Schweißkabel oder Schweißprozesse herum können eine Quelle für Magnetismus darstellen. Darüber hinaus verursachen bestimmte Verarbeitungsmethoden, wie Bohren, Schleifen, Sägen oder Schmirgeln manchmal remanenten Magnetismus im Material. Auch Edelstahl kann unerwünscht magnetisiert werden.

 

Die Auswirkungen von Restmagnetismus können störend und zusätzlich sehr kostspielig sein. Eine Schraube, die an einem Schraubenzieher hängen bleibt ist praktisch, aber zwei zusammenklebende Produkte in einer Form legen die gesamte Produktion still und kosten Geld. Weitere mögliche Folgen von unerwünschtem Magnetismus sind raue Oberflächen nach dem Galvanisieren, einseitig verbundene Schweißnähte, hohe Verschleiß an Lagern oder zurückbleibende Späne.

 

Diese Folgen können vermieden werden, wenn Sie das Material entmagnetisieren. Wir liefern Entmagnetisierungssysteme und bieten auch die Vor-Ort-Entmagnetisierung Ihrer Produkte. Erfahren Sie mehr über Entmagnetisieren vor Ort oder kontaktieren Sie uns, wenn Sie ein Problem mit unerwünschtem Magnetismus haben.

 

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Unwanted magnetism - demagnetization | Goudsmit Magnetics

Unumkehrbarer Verlust

Verlust von magnetischen Eigenschaften.

Wenn wir die Temperatur auf die Curie-Temperatur erhöhen, verliert ein Magnet dauerhaft seine magnetischen Eigenschaften. Die Atome schwingen so stark, dass eine globale Orientierung nicht mehr gegeben ist. Das Material wird entmagnetisiert. Auch mechanische Stöße, Oxidation oder die Einwirkung sehr starker äußerer Felder können den Magnetismus dauerhaft verschwinden lassen.

Dieser Verlust kann nicht ausgeglichen werden = unumkehrbar.

Andererseits gibt es umkehrbaren Verlust, d. h. vorübergehenden Verlust von Magnetismus, z. B. aufgrund der Temperaturänderung. Dieser Verlust ist durch Abkühlung oder erneutes Magnetisieren umkehrbar.

 

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Curie-Temperatur

Die Curie-Temperatur ist nach Pierre Curie (1859–1906) benannt.

Die Curie-Temperatur ist die Temperatur, ab der das permanente Magnetfeld um ferromagnetische Materialien herum verschwindet. Dies geschieht, weil die Atome so stark schwingen, dass eine globale Orientierung nicht mehr gegeben ist. Oberhalb der Curie-Temperatur verhält sich das Material paramagnetisch.

 

Beim Erhöhen der Temperatur bewirkt die Temperaturbewegung ein gleitendes Durchbrechen der Spinordnung. Bei Erreichen der Curie-Temperatur bricht diese Ordnung zusammen, weil die thermische Energie größer als die Energie der magnetischen Wechselwirkung geworden ist.

 

Es ist schwierig, die Curie-Temperatur exakt zu messen. Erstens verschwindet das permanente Magnetfeld um das Material nur schrittweise. Zweitens hängt die Curie-Temperatur stark von kleinen Verunreinigungen im Material ab.
 

Wenn z. B. ein AlNiCo-Magnet über die Curie-Temperatur von 850 °C erwärmt wird, dann ist dieser nicht mehr ferromagnetisch. Er wird dann paramagnetisch. Auch nach Abkühlung des Magneten kehrt das permanente Magnetfeld nicht zurück. Es ist dann wohl wieder ein Magnetfeld in kleineren Bereichen des Materials, den Weiss-Bezirken (Weiss 1865–1904) vorhanden, aber diese Felder weisen in willkürliche Richtungen, sodass kein resultierendes äußeres Magnetfeld vorhanden ist. Es ist allerdings möglich, den Magneten erneut zu magnetisieren.

Die ferromagnetischen Elemente und Legierungen mit den jeweiligen Curie-Temperaturen:

Material   Curie-Temperatur

Fe            770 °C

Co           1115 °C

Ni             354 °C

Gd            19 °C

AlNiCo      850 °C

Ferrite       450 °C

Sm Cobalt 750-825 °C

Nd-Fe-B    310-340 °C

 

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Pierre Curie (1859–1906)

 

Curie Pierre | Goudsmit Magnetics

Elektromagnetismus

Magnetismus, der durch elektrischen Strom erzeugt wird.

Elektromagnetismus wird durch elektrischen Strom erzeugt. Im Wesentlichen wird Magnetismus durch rotierende elektrische Ladungen in Wirbelströmen verursacht.

 

Physik der Elektromagnetismus

Um einen leitenden Draht, durch den ein elektrischer Strom fließt, wird ein Magnetfeld erzeugt. Die erzeugte magnetische Flussdichte B wird ausgedrückt in Tesla (T), Gauss (G = Vs/m2) oder Weber (Wb/m2):

 

Φ = L * I

B = ΔΦ/ΔS, mit ΔS als Oberfläche[m2].

wobei:

Φ ist der magnetische Fluss in Weber (Wb)
L die Selbstinduktion in Henry (H)
I ist die Stromstärke in Ampere (A)

 

Hohe Ströme oder hohe Selbstinduktion erzeugen ein starkes Magnetfeld. Hohe Ströme sind nicht immer anwendbar oder wünschenswert. Sie können gefährlich sein und Wärme erzeugen. Deshalb generieren wir normalerweise eine hohe Selbstinduktion, wenn wir einen Draht um einen Eisenkern wickeln, der dann als „Magnet“ bezeichnet wird. Die Felder in allen Windungen werden summiert und resultieren in einem starken, unschädlichen Magnetfeld.

 

Goudsmit Magnetics liefert verschiedene industrielle Magnetsysteme, die Elektromagnetismus verwenden. Sehen Sie sich auch unsere Branchenseiten an, um die richtige magnetische Lösung für Ihr Problem oder Ihre Anwendung zu finden.

 

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Electromagnetism - BI - right hand rule | Goudsmit Magnetics

Elektromagnete

Magnetismus durch elektrischen Strom.

Elektromagnete werden nur unter dem Einfluss von elektrischem Strom magnetisch.

 

Wenn Sie ein sehr starkes und tiefes Magnetfeld benötigen, wählen Sie einen Elektromagneten anstelle eines Permanentmagneten. Ein wichtiger Vorteil besteht darin, dass das Magnetfeld per Knopfdruck rasch ausgeschaltet oder durch eine Änderung der Stromstärke in der Wicklung rasch angepasst werden kann.

 

Elektromagnete haben einem Kern, der aus einem ferromagnetischen Material, z. B. Weicheisen, besteht, um den eine Spule gewickelt ist. Der Kern ist nur magnetisch solange ein elektrischer Strom durch die Spule fließt.

 

Sehen Sie sich das Sortiment an Elektromagneten von Goudsmit Magnetics an.

 

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Electro holding magnet & large electromagnetic coil | Goudsmit Magnetics

Flussdichte B

Ein Wert für die Magnetstärke.

Die Flussdichte ist die Menge der Magnetfeldlinien, die an einem bestimmten Punkt an einer Oberfläche verlaufen. Ein weiteres Indiz ist die magnetische Induktion. Die Einheit für die magnetische Flussdichte ist Weber (Wb).

Die SI-Einheit ist T (Tesla), die gleich Weber pro Quadratmeter (Wb/m2) ist. Die Einheit im CGS-System ist G (Gauss). 1 Tesla entspricht 10.000 Gauss.

 

An jedem beliebigen Punkt in einem Magnetfeld ist die magnetische Flussdichte als Vektor in Feldrichtung messbar, mit einer Größe gleich der Lorentz-Kraft, die ein elektrischer Draht erfährt, wenn er senkrecht zu den Feldlinien ausgerichtet ist.

Je höher die Flussdichte, desto stärker ist der Magnet an diesem Punkt und desto besser kann er an dieser Stelle Eisenteilchen festhalten.

 

In einem homogenen Feld, in dem die Oberfläche senkrecht zu den Magnetfeldlinien steht, ist sie das Produkt aus der Oberfläche und der Magnetfeldstärke. Die magnetische Flussdichte wird in Formeln in der Regel mit dem Symbol dargestellt, einem (Pseudo-)Vektorfeld.

FlussΦ = B·AΦ = magnetische Flussdichte (Wb)
B = magnetische Feldstärke (T)
A = Oberfläche (m2)

 

Goudsmit berechnet die Flussdichte mit Hilfe der Finite-Elements-Methode (FEM-Berechnung). Damit können wir für ein neues oder bereits vorhandenes Produkt bzw. eine neue oder bereits vorhandene Anwendung den richtigen Magneten schneller und besser entwickeln. Hier erfahren Sie mehr über Magnetberechnungen und Simulationen. Oder lesen Sie unser aktuelles Whitepaper zu diesem Thema.

Siehe YouTube-Video: Flussdichte vs. Remanenz (EN)

 

 

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Br-Wert

Maximalwert der magnetischen Flussdichte, den ein magnetisches Material liefern kann.

Der Br-Wert ist eine magnetische Eigenschaft von permanent magnetischen Werkstoffen, ausgedrückt in der Einheit [T] (Tesla). Sie können den Br-Wert aus der BH-Kurve ableiten, wo sich die Linie mit der y-Achse schneidet.

In praktischen Magnetsystemen sind die Flussdichten häufig niedriger als die Maximalwerte, die das Material theoretisch liefern kann.

Siehe auch Remanenz.

 

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Wirbelstrom (Eddy Current)

Induktionsstrom, der von einem wechselnden Magnetfeld um ein elektrisch leitfähiges Material erzeugt wird.

Andere Begriffe für Wirbelströme sind „Eddy-Current“, „Foucaultströme“ oder „Foucaultsche Ströme“.

Wirbelströme sind elektrische Ströme, die gewollt oder ungewollt in einem flachen Leiter induziert werden. Es handelt sich um ein physisches Phänomen, das beispielsweise ein verändertes Magnetfeld in einer Metallplatte verursacht. Dies kann ein Wechselfeld einer elektrischen Spule sein, aber auch das Ergebnis einer Bewegung, die bewirkt, dass die Platte die Feldlinien schneidet. Wenn ein Leiter Magnetfeldlinien schneidet, wird darin ein Strom induziert. Mehr über Wirbelströme erfahren Sie auf Wikipedia.

 

Wirbelstromabscheider von Goudsmit Magnetics verwenden dieses Prinzip. Diese entfernen in einem kontinuierlichen Prozess Nichteisen-Metallpartikel, wie z. B. Kupfer und Aluminium, mit dem Ziel der Rückgewinnung, Verwertung oder Entsorgung von Metallen.

 

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EddyFines non-ferrous separator with product divider | Goudsmit Magnetics

Messung von Magnetismus

Gauss- oder Teslameter.

Die einfachste Art, Magnetismus festzustellen, ist mit Hilfe einer Büroklammer. Wenn Sie diese an einem dünnen Faden knapp über der Oberfläche bewegen, können Sie die magnetischen Bereiche bestimmen. Wenn das Produkt die Büroklammer tatsächlich anzieht und diese auch haften bleibt, beträgt die magnetische Flussdichte mindestens 20 Gauss. Unter 20 Gauss fällt die Büroklammer herunter und über 40 Gauss haftet sie fest.

 

Eisenspäne bleiben schon ab 10 Gauss haften. Das ist sehr wenig, da der Erdmagnetismus (abhängig vom jeweiligen Ort auf der Erde) bei etwa 0,5 Gauss liegt.

 

Durch die Verwendung eines Gauss- oder Teslameters, auch bekannt als Magnetfeldmesser, können wir die exakte Feldstärke und Feldrichtung messen. Einfach online bestellen.

 

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Magnetometer | Goudsmit Magnetics

Gefahren von Magnetismus

Starke Magneten können Verletzungen verursachen.

Neodym-Eisen-Bor- oder NdFeB-Magnete werden von Goudsmit unter dem Markennamen Neoflux® geführt. Diese Magnete sind sehr stark. Neodym-Magnete, die kleiner als eine Cent-Münze sind können über 10 Kilogramm heben!

Diese Magneten sind gefährlich, denn Finger und Haut können eingeklemmt werden, wenn Eisen/Stahl von dem Magneten angezogen werden.


Neodym-Magnete werden mit speziellen Pulver und Beschichtungen hergestellt und sind daher brüchig und zerbrechlich. Sie können bei Temperaturen über 150 °C, oder wenn sie gegeneinander stoßen, leicht zerbrechen. Sie zerbrechen plötzlich und heftig, sodass herumfliegende Teilchen zu Verletzungen am Auge oder am Körper führen können. Sehen Sie sich unseren Sicherheitsfilm über Magnete an.

 

Neodym-Magnete sollten immer weit entfernt von elektrischen Geräten, magnetischen (Bank-)Karten, Röhrenmonitoren, Herzschrittmachern, Uhren usw. aufbewahrt werden, da sie andernfalls dauerhafte Schäden an diesen Geräten verursachen können.

 

Laden Sie unsere Sicherheitsrichtlinien hier herunter.

 

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Warning for magnetic field | Goudsmit Magnetics

Ferrimagnetismus

Eine besondere Form von Antiferromagnetismus.

Ferrimagnetisches Material hat Atompopulationen mit entgegengesetzten magnetischen Momenten (Spins), wie beim Anti-Ferromagnetismus. Allerdings ist die Stärke der aufeinander entgegengesetzt wirkenden Spins in ferrimagnetischen Materialien nicht gleich, wodurch ein magnetisches Moment übrigbleibt.

 

Siehe auch die Erklärung unter Antiferromagnetismus.

 

Weitere Informationen finden Sie auf der Wikipedia-Seite zu Ferrimagnetismus.

 

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Ferromagnetismus

Der grundlegende Mechanismus, durch den bestimmte Materialien (z. B. Eisen) von Magneten angezogen werden oder Permanentmagneten bilden.

Ferromagnetismus tritt in Materialien mit ungepaarten Spins auf. Durch die Wechselwirkung zwischen diesen Spins richten sich die atomaren magnetischen Momente parallel zueinander aus.

Dies führt zu spontanen und permanent magnetischen Feldern um einen Gegenstand, der aus einem ferromagnetischem Material hergestellt ist.

 

Wir verwenden ferromagnetische Materialien für Permanentmagnete und die Kerne von Elektromagneten, zum Beispiel Weicheisen.

 

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Eisenmetalle

Zu den Eisenmetallen zählen Eisen, Kobalt und Nickel.

Aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften wird Gadolinium manchmal auch zu den Eisenmetallen gezählt. Alle sonstigen Metalle zählen zu den Nicht-Eisenmetallen.

 

Bei der Abfallverarbeitung ist der Unterschied zwischen Ferrometallen und Nicht-Ferrometallen sehr wichtig. Die Wirtschaftlichkeit der weiteren Verarbeitung macht eine Trennung der beiden Gruppen bereits in einem frühen Stadium beim Recycling interessant. Magnete erreichen diese Trennung relativ einfach.
 

Sehen Sie sich unser Sortiment an Magneten für die Recycling-Industrie hier an.

 

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Force-Index

Wert für die Anziehungskraft eines Magneten auf einen (ferromagnetischen) Gegenstand über einen bestimmten Abstand.

Die Stärke der Anziehung wird durch das Ausmaß der „Inhomogenität“ eines Magnetfeldes bestimmt.

Der Force-Index wird bestimmt von der lokalen Flussdichte in eine bestimmte Richtung multipliziert mit der Veränderungsmenge der Flussdichte pro Längeneinheit in dieser Richtung.

 

Das heißt: Force-Index = Flussdichte * (Änderung der Flussdichte pro Entfernungseinheit).

Als Formel: FI = B (ΔB/Δx)

 

Folgendes Video erklärt (in englischer Sprache) die Details: Worauf kommt es an, wenn ein Magnet ein Teil anzieht?

 

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Gauss G

Einheit der magnetischen Flussdichte, aus dem CGS-Einheitensystem.

Gauss ist eine veraltete, aber immer noch gebräuchliche Einheit für die magnetische Flussdichte, insbesondere in der Magnetindustrie. Die offizielle Einheit ist Tesla (T).

 

1 Gauss entspricht einem Maxwell pro Quadratzentimeter.

G (Gauss) = 10-4 Tesla; 1 mT = 10 G

1 Gauss entspricht 0,0001 Tesla im SI-System.

Das Gauss ist nach dem deutschen Geodäten, Mathematiker und Physiker Carl Friedrich Gauss benannt.

 

 

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Magnet inspection measurement | Goudsmit Magnetics

Magnetfeld

Die Situation in und um einen Magneten.

Das Magnetfeld kann mit der Anziehungskraft der Erde verglichen werden. Es hat jedoch eine Ausrichtung und einen bestimmten Wert, eine magnetische Feldstärke.

 

In der Physik und der Elektrizitätslehre ist ein magnetisches Feld ein Feld, das den Raum durchdringt und das magnetische Kraft auf bewegende elektrische Ladung und magnetische Dipole ausübt. Magnetische Felder umgeben elektrische Ströme, magnetische Dipole und verändern elektrische Felder.

 

Die Stärke und die Orientierung werden als Vektor ausgedrückt, die magnetische Feldstärke H. Eine verwandte Größe ist die magnetische Flussdichte B, auch magnetische Induktion genannt.

Mit Flux-Detektor-Folie können die Feldlinien in einem Magneten sichtbar gemacht werden.


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Magnetic viewing film | Goudsmit Magnetics

Magnetische Induktion, B

Flussdichte – (Magnetische Flussdichte) – B

Weitere Informationen zum Begriff Flussdichte finden Sie auf dieser Seite.

 

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Magnetische Polarisation, J (I)

Materialanteil in der magnetischen Flussdichte.

Die magnetische Induktion, in der Einheit Tesla oder Gauss, kann aus zwei Komponenten bestehen:

  1. einem Teil, der durch magnetisiertes Material verursacht wird,
  2. einem Teil aus einem von außen angelegten Feld.

Die magnetische Polarisation, auch Intensität der Magnetisierung genannt – I oder J – ist der Teil, der durch das magnetisierte Material verursacht wird.


Weitere Informationen finden Sie unter Gauss auf dieser Seite.

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Magnetische Feldstärke, H

Vektoreinheit, die die Stärke eines Magnetfelds ausdrückt.

Im SI-System wird die magnetische Feldstärke in Ampère pro Meter oder A/m ausgedrückt.

Eine ältere Einheit im Gaussschen CGM-System ist Oersted (≈ 79,5775 A/m).

Die magnetische Feldstärke hat meistens das Symbol H und ist das Gegenteil der „magnetischen Flussdichte“ B. Auch „magnetische Induktion“ genannt. Mehr darüber erfahren Sie auf der Wikipedia-Seite zu Maxwell-Gleichungen.

 

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Maximale Energiedichte

BH-max.

Größtmögliches Produkt von B und H in der Entmagnetisierungs-/Hysteresekurve. Im Allgemeinen gilt, dass je größer BHmax des magnetischen Materials, desto kleiner kann das Volumen sein.

 

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Maximale Gebrauchstemperatur

Bis zu dieser Temperatur treten begrenzte unumkehrbare Verluste des magnetischen Materials auf.

Anzeige der maximalen Temperatur.

Siehe auch Arbeitspunkt/Arbeitslinie.

 

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Paramagnetismus

Eine Form des Magnetismus, bei der bestimmte Materialien von einem von außen angelegten Magnetfeld angezogen werden.

Die angezogenen Materialien bilden intern erzeugte Magnetfelder in Richtung des angelegten Magnetfeldes. Im Gegensatz dazu werden diamagnetische Materialien von Magnetfeldern abgestoßen und bilden induzierte magnetische Felder in entgegengesetzter Richtung zum angelegten Magnetfeld.

 

Paramagnetische Stoffe haben eine relative Permeabilität, die geringfügig größer als 1 ist und gelten daher als schwache Eisenmagnete. Nicht-ferromagnetische Materialien können in diamagnetische und paramagnetische Materialien unterteilt werden.

 

Die meisten chemischen Elemente und bestimmte Verbindungen sind paramagnetische Materialien. Sie haben eine relative magnetische Permeabilität größer oder gleich 1 und damit eine positive magnetische Empfindlichkeit. Infolgedessen ziehen Magnetfelder diese Materialien an. Das durch das angelegte Feld induzierte magnetische Moment ist linear zur Feldstärke und eher schwach.

 

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Permeabilität

Die Fähigkeit eines Materials, Magnetismus zu leiten.

Die Permeabilität eines Vakuums (μ0) beträgt 1,256•10-6 T/(A/m) oder 1 G/Oe.

 

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Umkehrbarer Verlust

Zeitweiliger Verlust des Magnetismus, z. B. durch Temperaturänderungen.

Dieser Verlust ist durch Abkühlung und/oder erneutes Magnetisieren umkehrbar.

 

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Spezifischer Force-Index

Ein Wert eines ferromagnetischen Objekts, der bestimmt, wann das Objekt von einem Magneten angezogen wird.

Der spezifische Force-Index hängt von der Form des Objekts ab. Wenn dieser Wert niedriger ist als der Force-Index eines Magneten auf bestimmte Entfernung, kann ein Objekt angezogen werden.
Dies ermöglicht es uns, die Entfernung vorherzusagen, in der ein Magnet Objekte anzieht, sodass wir den richtigen Magneten für die Anwendung auswählen können.

 

Magnete, wie Plattenmagnete und Blockmagnete, verfügen über ein tief wirkendes Feld. Sie ziehen auch ferromagnetische Teilchen aus der Ferne an. Die Fähigkeit, bestimmte Objekte anzuziehen, ist abhängig von der magnetischen Leitfähigkeit des Objekts und seiner Form. Nicht vom Gewicht. Eine längliche Form ist am einfachsten anzuziehen. Dies nimmt ab, wenn die Form kubischer wird. Eine Kugel ist am schwierigsten anzuziehen.

 

Die Platten- und Blockmagnete von Goudsmit Magnetics lassen sich einfach in bestehende Installationen einbauen.


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Temperaturkoeffizient

Br und HcJ.

Br und HcJ geben die umkehrbare Veränderung von Br und/oder HcJ bei Temperaturänderungen in Prozent an. Die Werte sind u. a. von der Art, Qualität und Temperatur des Materials abhängig.

 

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Feldlinien

Imaginäre Linien, welche die Ausrichtung des Magnetfeldes an einem bestimmten Punkt anzeigen.

Magnetische Feldlinien verlaufen außerhalb eines Magneten vom Nordpol zum Südpol und innerhalb eines Magneten in umgekehrter Richtung. Sie überschneiden sich nie. Die Dichte der Magnetfeldlinien stellt die Stärke des Magnetfeldes dar, auch definiert als Flussdichte.

 

In einem homogenen Magnetfeld ist die Stärke und Richtung des Feldes überall gleich. Dies ist z. B. bei Hufeisenmagneten der Fall. In einem inhomogenen Magnetfeld ist die Magnetkraft des einen Pols größer als die des anderen, wodurch Teilchen abgelenkt werden.

 

Magnetische Feldlinien werden sichtbar, wenn man ein Blatt Papier auf einen Magneten legt und es mit Eisenspänen bestreut. Die Eisenspäne gruppieren sich entlang der Feldlinien und zeigen diese an. Eine Kompassnadel weist auch entlang der Feldlinien und zeigt diese ebenfalls an.

 

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Magnetic Field N-S with field lines | Goudsmit Magnetics

Freie Pole

Die Feldlinien, die den Magneten verlassen, verlaufen durch die Luft zurück zum Magneten.

Bei freien Polen verlaufen die Feldlinien daher nicht durch magnetisch leitendes Material.

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Weiss-Bezirk

Als Weiss-Bezirke werden mikroskopisch kleine magnetisierte Bezirke in den Kristallen magnetischer Materialien bezeichnet.

Sie wurden vom französischen Physiker Pierre-Ernest Weiss (1865–1940) entdeckt.

Wenn Sie ein äußeres Magnetfeld erzeugen, verschieben sich die Wände der Bezirke. Die Bezirke, die in Richtung des äußeren Feldes magnetisiert werden, werden größer. Dies geschieht zum Nachteil der magnetisierten Bezirke in anderen Richtungen.

Mit zunehmender Feldstärke setzt sich dieser Vorgang fort, bis alle Bezirke in Richtung des äußeren Feldes magnetisiert sind. Das Material ist dann magnetisch gesättigt.

 

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Weiss domains | Goudsmit Magnetics

Arbeitspunkt/Arbeitslinie

Der Arbeitspunkt – Bm, Hm – eines Magneten ist der Schnittpunkt der Arbeitsgeraden mit der Hysteresekurve.

Dies bestimmt die Stärke und den Widerstand gegen das Entmagnetisieren eines Magneten. Für Magneten mit freien Polen und ohne äußeres Magnetfeld ist der Winkel der Arbeitslinie in Bezug auf die B-Achse vom Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser des Magneten abhängig.

 

Auf dieser Seite erfahren Sie mehr über den Begriff Hysteresekurve.

 

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Foucaultstrom

Strom, der von einem wechselnden Magnetfeld um ein elektrisch leitfähiges Material erzeugt wird.

Weitere Informationen finden Sie unter Wirbelstrom auf dieser Seite.

 

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Pauli-Paramagnetismus

Magnetisches Ansprechen, das aus der Wechselwirkung zwischen den Elektronenspins und dem Magnetfeld resultiert.

Der Pauli-Paramagnetismus ist nach dem Physiker Wolfgang Pauli benannt.

Lesen Sie mehr darüber auf der Wikipedia-Seite zu Paramagnetismus.

 

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