Bahan Magnet Keras
Untuk memahami bahan magnet keras, kita harus mengetahui beberapa istilah. Berikut adalah istilah-istilah tersebut:
Koersivitas: Kemampuan suatu bahan feromagnetik untuk menahan (menolak) medan magnet luar tanpa terdemagnetisasi.
Retentivitas (Br): Ini adalah jumlah magnetisme yang dapat dipertahankan oleh bahan feromagnetik bahkan setelah medan magnet dikurangi menjadi nol.
Permeabilitas: Digunakan untuk menentukan bagaimana reaksi suatu bahan terhadap medan magnet yang diterapkan.
Bahan magnet utamanya diklasifikasikan (berdasarkan besarnya gaya koersif) menjadi dua sub domain – bahan magnet keras dan bahan magnet lunak,
Sekarang, kita dapat mendefinisikan bahan magnet keras. Bahan-bahan ini sangat sulit untuk dimagnetisasi. Alasannya adalah dinding domain tidak bergerak karena cacat kristal dan ketidaksempurnaan.
Namun, jika bahan tersebut telah dimagnetisasi, ia akan tetap magnetis. Itulah mengapa; bahan ini juga disebut sebagai bahan magnet permanen. Mereka memiliki gaya koersif lebih dari 10kA/m dan retentivitas tinggi. Ketika kita mengenakan medan magnet eksternal pada magnet keras untuk pertama kalinya, domain tumbuh dan berputar untuk sejajar dengan medan yang diterapkan pada magnetisasi jenuh. Setelah itu, medan dihilangkan. Akibatnya, magnetisasi sedikit kembali tetapi tidak lagi mengikuti kurva magnetisasi. Sejumlah energi (Br) disimpan dalam magnet dan menjadi magnet permanen.
Lingkaran Histeresis
Luas total lingkaran histeresis = energi yang dilepaskan ketika bahan dengan volume satuan dimagnetisasi selama satu siklus operasi. Kurva B-H atau lingkaran histeresis dari bahan magnet keras selalu memiliki area yang besar karena gaya koersif yang besar seperti ditunjukkan dalam gambar di bawah.
Produk BH
Produk BH bervariasi sepanjang kurva demagnetisasi. Magnet permanen yang baik akan memiliki nilai maksimum produk BHmax. Kita harus mengetahui bahwa dimensi BH ini menunjukkan kepadatan energi (Jm-3). Jadi ini disebut produk energi.
Sifat-sifat Bahan Magnet Keras
Retentivitas dan koersivitas tertinggi.
Nilai produk energi (BH) akan besar.
Bentuk loop BH hampir persegi panjang.
Lingkaran histeresis tinggi.
Permeabilitas awal kecil.
Sifat-sifat beberapa bahan magnet permanen penting ditunjukkan dalam tabel di bawah ini.
| Bahan magnet keras | Koersivitas (Am-1) | Retentivitas (T) | BHmax(Jm-1) |
| Alnico 5 (Alcomax)(51Fe, 24 Co,14 Ni, 8Al, 3Cu) | 44,000 | 1.25 | 36,000 |
| Alnico 2(55Fe, 12Co, 17Ni, 10Al, 6Cu) | 44,800 | 0.7 | 13,600 |
| Baja krom(98Fe, 0.9Cr, 0.6 C, 0.4Mn) | 4,000 | 1.0 | 1,600 |
| Oksida(57Fe, 28 O, 15Co) | 72,000 | 0.2 | 4,800 |
Beberapa bahan magnet keras penting adalah sebagai berikut:
Baja
Baja karbon memiliki lingkaran histeresis yang besar. Karena goncangan atau getaran, mereka kehilangan sifat magnetiknya dengan cepat. Tetapi baja tungsten, baja krom, dan baja kobalt memiliki produk energi yang tinggi.
Alnico
Dibuat dari aluminium, nikel, dan kobalt untuk meningkatkan sifat magnetik. Alnico 5 adalah bahan paling penting yang digunakan untuk membuat magnet permanen. Produk BH-nya adalah 36000 Jm-3. Digunakan dalam operasi suhu tinggi.
Paduan Logam Tanah Jarang:
SmCo5, Sm2Co17, NdFeB dll.
Ferit Keras atau Magnet Keramik (seperti Ferit Barium):
Bahan-bahan ini dapat dihaluskan dan digunakan sebagai binder dalam plastik. Plastik yang dibuat dengan metode ini disebut magnet plastik.
Magnet Terikat:
Digunakan dalam motor DC, motor stepper dll.
Magnet keras nanokristalin (Nd-Fe-B Alloys):
Ukuran kecil dan berat bahan ini membuatnya digunakan dalam perangkat medis, motor tipis, dll.
Aplikasi Bahan Magnet Keras
Bahan magnet keras memiliki berbagai aplikasi. Aplikasi-aplikasinya adalah sebagai berikut:
Otomotif: penggerak motor untuk kipas, wiper, pompa injeksi; motor starter; Kontrol untuk kursi, jendela, dll.
Telekomunikasi: Mikrofon, Speaker, Pemanggil Telepon, dll.
Pengolahan data: Printer, Motor Stepping, Drive Disk, dan Aktuator.
Elektronik konsum
