Který magnet nerezaví, odolá vysokým teplotám a stojí pár korun? Feritové magnety neboli ferity. Dnes v přídržné síle dominují moderní neodymové magnety. Ale keramické magnety, jak se jim „feritům“ také říká, patří stále na špičku v objemu výroby magnetů. Zjistěte, proč ferity najdete na své lednici i v každé nabíječce na mobil či rádiu. A víte, jaký je rozdíl mezi jejich „tvrdou“ a „měkkou“ variantou?
Co je ferit, feritový magnet?
Když se podíváte na feritový magnet, na první pohled připomíná kus tmavého kamene nebo ztvrdlého asfaltu. Ve skutečnosti jde o keramický materiál, jehož základem je oxid železitý, tedy v podstatě ušlechtilá forma rzi.
Aby se z něj stal plnohodnotný magnet, míchají výrobci směs s dalšími oxidy kovů, nejčastěji barya nebo stroncia SrFe, správně spíše SrFe12O19 – hexaferit stroncia.
Podobně se u baryových feritů píše jen BaFe, přestože celý vzorec je BaFe12O19.
Výroba feritů připomíná spíše hrnčířství než klasické hutnictví. Prášková směs se pod obrovským tlakem lisuje do požadovaných tvarů a následně vypaluje neboli sintruje při teplotách přesahujících 1000 °C.
Výsledkem tohoto procesu je materiál s unikátními fyzikálními vlastnostmi. Ferit je extrémně tvrdý, ale zároveň velmi křehký, takže při silném nárazu nebo pádu na tvrdou zem praskne podobně jako keramický talíř. Mimochodem, křehké jsou i neodymové magnety.
Na rozdíl od většiny kovů je ferit elektricky nevodivý a chová se jako izolant. Jeho největší výhodou v technické praxi je, že nerezaví. Protože je to v podstatě oxid už od své výroby, je vůči vlhkosti a vnějším vlivům imunní a není potřeba žádná další povrchová ochrana.
Přečtěte si: Magnety jsou tvrdé, ale křehké – co se může stát?
Tvrdé vs. měkké ferity: Dva pod jedním názvem
Pod názvem „ferit” jsou v technice zahrnuté dva materiály s odlišným využitím. V praxi se dělí podle toho, jak reagují na magnetismus.
První skupinu tvoří takzvané tvrdé ferity, což jsou právě permanentní feritové magnety, které znáte i z našeho e-shopu. Jakmile je v silném poli výrobci zmagnetizují, zůstanou magnetické natrvalo.
Druhou skupinou jsou měkké ferity, které fungují spíše jako vodiče magnetismu než jako magnety samotné. Tyto materiály sice magnetické pole vedou, ale když vnější magnetický vliv zmizí, magnetismus se vytratí.
Právě proto jsou v elektronice důležité. Najdete je uvnitř transformátorů v nabíječkách mobilů, ladicích cívkách nebo jako feritové antény v rádiích.
Pomáhají tam přenášet energii a signál velkou rychlostí, aniž by se v nich energie zbytečně ztrácela ve formě tepla.
Teplo ani vlhkost feritům nevadí
Jedním z hlavních důvodů, proč patří ferity i po desetiletích stále mezi špičku, je jejich odolnost. Pro mnoho jiných magnetických materiálů je zapotřebí speciální zacházení a ochrana, ale ferit je v podstatě nezničitelný „venkovní typ“.
Protože se jedná o keramiku, která je již ve své podstatě oxidem, koroze u něj prakticky neexistuje. Můžete jej nechat v dešti, ponořit do slané vody nebo vystavit účinkům chemikálií a bude stále fungovat.
Další výhodou feritů je odolnost vůči vysokým teplotám. Mnoho typů magnetů začíná při zahřátí ztrácet svou sílu nebo se dokonce nenávratně poškodí. Feritové magnety jsou však vyvinuté pro náročnější podmínky a fungují až do teploty okolo 250 °C. To z nich dělá vhodnou volbu pro použití v elektromotorech, v průmyslových pecích nebo v kuchyňských spotřebičích, kde by jiné typy magnetů selhaly.
Proč i ferit po čase venku zešedne nebo „rezne“?
Feritové magnety po nějaké době na zahradě nebo dílně někdy ztratí svůj lesk a objeví se na nich rezavé skvrny či bílý povlak. Samotný magnet je však v pořádku. Rezavé tečky jsou obvykle drobné kovové nečistoty z okolí, které magnet přitáhl a ty na něm začaly oxidovat. Bílý povlak je pak výsledkem usazování prachu a nečistot ze vzduchu a dešťové vody. Stačí magnet otřít vlhkým hadříkem nebo očistit kartáčkem a bude opět jako nový.
Co znamenají zkratky Y30 nebo Y35?
Při nákupu feritů uvidíte označení třídy magnetizace. Oč jde? Čím vyšší číslo, tím silnější magnet.
Třída Y10 je určená pro nejméně nenáročné aplikace, jako jsou drobné reklamní předměty. Třídy feritových magnetů Y30 a silnější feritové magnety Y35 jsou profesionálním standardem. Mají mnohem větší přídržnou sílu a stabilitu, což oceníte při výrobě magnetických držáků, v dílně nebo průmyslové výrobě.
Izotropní vs. anizotropní ferity: Kde se bere síla?
Při výběru feritového magnetu asi uvidíte na dva technické pojmy, které určují, jak moc bude magnet držet na podkladu. Tyto rozdíly vznikají už při samotné výrobě.
Izotropní ferity ve výrobě lisují bez přítomnosti magnetického pole, což znamená, že mají ve všech směrech stejné vlastnosti. Jsou sice levnější a dají se zmagnetovat libovolným směrem, ale jejich přídržná síla je nižší.
Oproti nim anizotropní ferity představují výkonnější variantu. Během jejich lisování na ně už působí magnetické pole, které rovná všechny vnitřní částice jedním směrem.
Tím se v materiálu vytvoří jakási „magnetická dálnice“. Výsledkem je mnohem silnější magnet, který lze sice zmagnetovat pouze v jednom daném směru, ale jeho přídržná síla je výrazně vyšší. Právě tyto magnety tvoří základ většiny profesionálních přístrojů a pomůcek v průmyslu i dílně.
U feritových magnetů je označení třídy přímo spojené s jejich vnitřní strukturou. Pokud použijete feritové magnety třídy Y30 nebo Y35, zpravidla jde o anizotropní magnety. Tyto verze feritů jsou vyráběné lisováním pod vlivem silného magnetického pole, které srovná krystaly do jednoho směru, díky čemuž dosahují až trojnásobné síly oproti základním typům.
Naopak slabší třídy, jako například ferity Y10, bývají izotropní – jejich krystaly jsou uspořádané náhodně, což sice umožňuje magnetizaci v jakémkoliv směru, ale za cenu výrazně nižšího výkonu.
Různé typy magnetizace jsou využívané také u magnetických fólií, jejichž magnetická vrstva je rovněž feritová.
Ferity i neodymy jsou křehké. Pozor na srážky!
Ferit je keramika. Představte si ho jako hrnek – je tvrdý, ale když do něj klepnete kladivem nebo se dva magnety nekontrolovaně srazí, neohnou se, nýbrž roztříští na ostré kousky.
Čištění a údržba feritů – jak čistit magnety?
Protože ferity nerezaví, můžete je omýt vodou se saponátem. Jestliže je máte v dílně a nachytají na sebe kovové železné piliny, nejlépe je očistíte lepicí páskou. Na rozdíl od neodymů jim nevadí ani většina běžných rozpouštědel.
Může se hodit: Návod: Jak z magnetů dostat železné piliny?
Správné skladování je důležité
Ferity mají nižší koercivitu než moderní vzácné zeminy. Co to znamená? Pokud položíte silný neodymový magnet přímo na feritový, anebo k němu přiložíte jiný silný ferit opačným pólem, můžete jej „přemagnetovat“ nebo oslabit. Skladujte ferity dál od neodymů a vždy je ukládejte tak, aby se vzájemně neovlivňovaly.
Proč (ne)zvolit feritové magnety?
Abychom vám usnadnili rozhodování, přikládáme krátký přehled silných a slabších stránek keramických magnetů.
Hlavní výhody
- Vynikající cena: V poměru k objemu materiálu jsou ferity nejlevnějšími magnety na trhu.
- Absolutní odolnost proti korozi: Nemusíte řešit žádné lakování ani zinkování, ferity nerezaví.
- Vysoká teplotní stabilita: Bezpečně fungují v prostředí s teplotou od -40 do 250 °C.
- Elektrická nevodivost: Skvělé pro technické aplikace, kde je zapotřebí magnetický, ale nevodivý materiál.
Ferity: Časté otázky a odpovědi (FAQ)
1) Mohou feritové magnety ztratit svou sílu?
Feritové magnety jsou velmi stabilní a za běžných podmínek svou magnetickou sílu neztrácejí po celá desetiletí. K oslabení magnetismu může dojít ve specifických případech – například pokud je vystavíte teplotám nad 250 °C nebo když se dostanou do těsné blízkosti mnohem silnějšího magnetického pole, které by je mohlo „přemagnetovat“ či demagnetizovat. Pokud s nimi zacházíte správně, budou fungovat velice dlouho.
2) Proč jsou ferity levnější ve srovnání s neodymy?
Cena feritů je nízká především díky jejich složení. Hlavní surovinou je oxid železitý, což je v dobře dostupný a levný materiál. Na rozdíl od neodymových magnetů neobsahují ferity kovy vzácných zemin, jejichž těžba a zpracování jsou extrémně nákladné. Jsou tedy ideální volbou pro projekty, kde potřebujete velké množství magnetického materiálu za minimální náklady.
3) Je možné feritové magnety vrtat nebo řezat?
Vrtání nebo řezání feritů v domácích podmínkách nedoporučujeme. Jelikož se jedná o tvrdou keramiku, materiál je velmi křehký a při pokusu o mechanické opracování se okamžitě začne štípat nebo tříštit. Průmyslově se ferity opracovávají pouze pomocí speciálních diamantových nástrojů pod neustálým chlazením vodou. Pokud potřebujete konkrétní rozměr, je vždy lepší vybrat si hotový feritový magnet.
4) Vadí feritovým magnetům mráz nebo sníh?
Ferity nerezaví, vlhkost ani sníh pro ně nepředstavují problém. Pokud jde o mráz, feritové magnety v něm fungují spolehlivě, nicméně je dobré vědět, že s extrémním poklesem teploty se jejich magnetická síla mírně snižuje, narozdíl od tepla, které jim naopak v určitých mezích nevadí. Pro běžné zimní podmínky v našich zeměpisných šířkách jsou bezproblémové.
5) Jak poznám, který pól je který, když magnet nemá označení?
Protože jsou ferity tmavě šedé a obvykle nemají žádné značení, nejjednodušší cestou je použít jiný magnet, anebo kompas či mobilní telefon s vhodnou aplikací. Podívejte se, jak určit póly magnetu.
Prozkoumejte také další magnetické zajímavosti.
