Obre el menú principal
Per a altres significats, vegeu «Ferrita (desambiguació)».
Imants de ferrita

La ferrita és un compost químic de materials de ceràmica amb òxid de ferro (III) (Fe2O3) com a component principal.[1] Yogoro Kato i Takeshi Takei del Institut de Tecnologia de Tòquio van inventar la ferrita l'any 1930.[2]

Composició i propietatsModifica

Les ferrites normalment són compostos ceràmic que no són conductores del ferrimagnetisme, deriven de l'òxid de ferro com també ho és l'hematita (Fe2O3) o la magnetita (Fe3O4) i com també òxids d'altres metalls. Les ferrites són, com molts altres materials ceràmics, dures i fràgils.

Moltes ferrites cristal·litzen en el sistema cúbic amb la fórmula química AB2O4, on A i B representen diversos cations de metalls incloent el ferro Fe.

El material magnètic conegut com "ZnFe" té la fórmula ZnFe2O4, amb Fe3+ ocupant llocs octahèdrics i Zn2+ ocupant llocs tetraèdrics.[3]

Algunes ferrites tenen estructura cristal·lina hexagonal, com les ferrites de bari i estronci BaFe12O19 (BaO:6Fe2O3) i SrFe12O19 (SrO:6Fe2O3).[4]

En termes de les seves propietats magnètiques, les diferents ferrites sovint es classifiquen com toves ("soft") o dures ( "hard"), cosa que es refereix, respectivament, a la seva baixa o alta coercitivitat magnètica :

Ferrites tovesModifica

 
Diversos nuclis de ferrita

Les ferrites que es fan servir en transformadors o nuclis electromagnètics contenen compostos de níquel, zinc, i/o manganès. Tenen baixa coercitivitat i s'anomenen ferrites toves. La baixa coercitivitat significa que es pot canviar la direcció de la seva magnetització sense utilitzar gaire energia.

S'utilitzen ferrites com a nuclis electromagnètics per la seva alta permeabilitat magnètica i la seva baixa conductivitat elèctrica (el que ajuda a evitar els corrents de foucault).

Les ferrites toves més comunes són:[4]

  • Ferrita de manganès-zinc ferrite
  • Ferrita de nickel-zinc

Ferrites duresModifica

Com a contrast, els imants permanents de ferrita estan fets de ferrites dures, les quals tenen alta coercitivitat i alta romanència després de la magnetització. Per a fabricar-les s'usa lòxid de ferro, el carbonat de bari o el carbonat d'estronci.[5][6] La seva alta coercitivitat significa que els materials són molt resistents a desmagnetitzar-se i també condueixen bé el flux magnètic i tenen alta permeabilitat magnètica. Això els permet tenir camp magnètic més fort que el mateix ferro. ón barats i molt usats en electrodomèstics. El seu camp magnètic màxim B és d'uns 0,35 tesla i la resistència de camp magnètic H és de 30 a 160 kiloampers per metre (400 a 2000 oersteds).[7] Els imants de ferrita tenen una densitat al voltant dels 5g/cm3.

Les ferrites dures més comunes són:

  • Ferrita d'estronci, SrFe12O19 (SrO·6Fe2O3), usada en aparells de microones i altres.[4]
  • Ferrita de bari, BaFe12O19 (BaO·6Fe2O3), usats en en registrament magnètic com les bandes magnètiques de les targetes.
  • Ferrita de cobalt, CoFe2O4 (CoO·Fe2O3).

ProduccióModifica

Les ferrites es fabriquen escalfant una mescla de precursors en forma de pols fina premsats en un motlle. Durant el procés d'escalfament es calcinen els carbonats:

MCO3 → MO + CO2

El producte refredat es mol en petites partícules menors de 2 µm.

ReferènciesModifica

  1. Carter, C. Barry; Norton, M. Grant. Ceramic Materials: Science and Engineering. Springer, 2007, p. 212–15. ISBN 0-387-46270-8. 
  2. doi:10.1109/GLOCOMW.2009.5360693
    Aquesta referència està incompleta. Cal copiar-la per completar-la.
  3. Shriver, D.F.; et al.. Inorganic Chemistry. New York: W.H. Freeman, 2006. ISBN 0-7167-4878-9. 
  4. 4,0 4,1 4,2 Ullah, Zaka; Atiq, Shahid; Naseem, Shahzad «Influence of Pb doping on structural, electrical and magnetic properties of Sr-hexaferrites». Journal of Alloys and Compounds, 555, 2013, pàg. 263–267. DOI: 10.1016/j.jallcom.2012.12.061.
  5. «Ferrite Permanent Magnets». Arnold Magnetic Technologies. [Consulta: 18 gener 2014].
  6. «Barium Carbonate». Chemical Products Corporation. [Consulta: 18 gener 2014].
  7. «Amorphous Magnetic Cores». Hill Technical Sales, 2006. [Consulta: 18 gener 2014].

Enllaços externsModifica

FontsModifica