フェライト磁石はどのように機能し、他の磁石とどのように違いますか？

作業原則 フェライト磁石
フェライト磁石の主要な成分は、酸化鉄（Fe₂O₃）と他の金属酸化物（ストロンチウム、バリウムなど）の複合です。その磁気は、その結晶構造と内部磁気ドメインの配置に由来します。フェライト磁石は硬質磁性材料に属し、その結晶構造は六角形です。この構造では、鉄イオンと酸素イオンは特別な配置を形成し、外部磁場の作用下で材料が安定した磁気ドメイン（すなわち微視的磁気領域）を形成することができます。これらの磁気ドメインは、磁化プロセス中に徐々に整列し、強い磁気をもたらします。
フェライト磁石は、製造プロセス中に高温焼結および磁場処理を受ける必要があります。高温では、材料の結晶構造が安定し、外部の強い磁場の作用下では、磁場の方向に沿って磁気ドメインが整列して永久磁性を形成します。外部磁場が消えても、磁気ドメインは依然として整列したままであり、材料が持続する磁気を与えます。フェライトの磁気は、主にその内部の電子スピンの配置に由来します。フェライトは強磁性材料であるため、その内部の不対の電子スピンは磁気モーメントを生成し、外部磁場の作用の下で並べて巨視的な磁気を形成します。

フェライト磁石と他の磁石の違い
フェライト磁石は、材料組成、性能特性、およびアプリケーション領域の観点から、他の一般的な磁石（NDFEB磁石、アルニコ磁石、SMCO磁石など）とは大きく異なります。
フェライト磁石は、主に酸化鉄とストロンチウム/酸化物バリウムで構成されており、希土類元素は含まれていません。対照的に、NDFEB磁石は、希土類含有量が高い希土類元素、鉄、およびホウ素で構成されています。アルニコ磁石は、希土類元素のないアルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄で構成されています。また、SMCO磁石は、希土類含有量が高い希土類元素SamariumとCobaltで構成されています。組成のこの違いは、磁気特性とアプリケーションシナリオに直接影響します。
磁気特性の観点から見ると、フェライト磁石は、磁気エネルギー産物（通常は3.5〜5 mgoe）が低く、強制力が高く、良好な抗磁化特性ですが、磁力が弱いです。 NDFEB磁石は、非常に高い磁気エネルギー（最大50 mgoe以上）、強い磁力ですが、強制力が低く、容易な磁化です。 Alnico磁石には、中程度の磁気エネルギー産物（5〜10 mgoe）、良好な温度安定性がありますが、強制性は低くなっています。 SMCO磁石には、高磁気エネルギー製品（20〜30 mgoe）、優れた温度安定性がありますが、高コストがあります。
温度の安定性は、フェライト磁石の大きな利点です。高温環境に適した-40℃から250°の範囲で機能します。 NDFEB磁石は温度の安定性が低く、高温で簡単に消化されます。通常、温度抵抗を改善するために、ディスプロシウムなどの要素を追加する必要があります。 Alnico磁石は優れた温度安定性を持ち、高温環境では長時間働くことができます。 SMCO磁石は温度安定性が最も高く、極端な高温環境に適しています。
コストと環境保護もフェライト磁石の重要な利点です。低コストで豊富な原材料があり、希土類元素が含まれておらず、良好な環境保護があります。対照的に、NDFEB磁石は高コストで、希土類資源に依存し、環境保護が不十分です。アルニコ磁石には中程度のコストがあり、希土類元素が含まれていませんが、コバルトのリソースは限られています。 SMCOマグネットは非常に高いコストを持ち、希土類資源に依存しており、環境保護が不十分です。
アプリケーションエリアに関しては、フェライト磁石は、スピーカー、モーター、センサー、家電製品などの低コストで大量のシナリオで広く使用されています。 NDFEB磁石は、主に高性能モーター、ハードディスクドライブ、風力タービン、および磁気要件が高い他のフィールドで使用されています。アルニコ磁石は、機器、センサー、高温モーターなどのシナリオでよく使用されます。 Samarium Cobalt Magnetsは、主に航空宇宙、軍事、高級産業機器などの特別な分野で使用されています。

フェライト磁石のユニークな利点
フェライト磁石は磁力が弱いですが、それらのユニークな特性は、多くの用途ではかけがえのない利点を与えます。その低コストは、大量生産に理想的な選択肢となります。原材料は豊富で、生産プロセスはシンプルで、大量製造に適しています。フェライト磁石の高い強制力は、それを抗磁化にし、長期使用に適しています。その優れた温度安定性により、高温環境で安定して動作することができ、産業用途に適しています。フェライト磁石には希土類元素が含まれておらず、環境に優しいものであり、現代の環境保護要件を満たしています。