Bahan Magnet Keras
Untuk memahami bahan magnet keras, kita perlu mengetahui beberapa istilah. Berikut adalah istilah-istilah tersebut:
Koersiviti: Kemampuan sebuah bahan feromagnetik untuk bertahan (menolak) medan magnet luar tanpa kehilangan magnetisasinya.
Retentiviti (Br): Ini adalah jumlah magnetisme yang dapat dipertahankan oleh bahan feromagnetik bahkan setelah medan magnet dikurangi menjadi nol.
Permeabiliti: Ini digunakan untuk menentukan bagaimana reaksi suatu bahan terhadap medan magnet yang diterapkan.
Bahan magnetik terutamanya diklasifikasikan (berdasarkan magnitud gaya koersif) ke dalam dua sub domain – bahan magnet keras dan bahan magnet lembut,
Sekarang, kita dapat mendefinisikan bahan magnet keras. Bahan-bahan ini sangat keras dalam arti bahwa sangat sulit untuk dimagnetisasi. Alasannya adalah dinding domain tidak bergerak akibat cacat kristal dan ketidaksempurnaan.
Namun, jika sudah dimagnetisasi, ia akan dimagnetisasi secara permanen. Itulah sebabnya; juga disebut sebagai bahan magnet permanen. Mereka memiliki gaya koersif lebih dari 10kA/m dan memiliki retentivitas tinggi. Ketika kita mengexpos bahan magnet keras ke medan magnet eksternal untuk pertama kalinya, domain tumbuh dan berputar untuk menyelaraskan dengan medan yang diterapkan pada magnetisasi jenuh. Setelah itu, medan dihilangkan. Sebagai hasilnya, magnetisasi agak 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 unit dimagnetisasi selama satu siklus operasi. Kurva B-H atau lingkaran histeresis dari bahan magnet keras akan selalu memiliki luas 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 perlu tahu bahwa dimensi BH ini menandakan 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.
Permeabiliti 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 besar. Akibat guncangan atau getaran, mereka kehilangan sifat magnetiknya dengan cepat. Tetapi baja tungsten, baja krom, dan baja kobalt memiliki produk energi tinggi.
Alnico
Ini dibuat dari aluminium, nikel, dan kobalt untuk meningkatkan sifat magnetik. Alnico 5 adalah bahan paling penting yang digunakan untuk membuat magnet permanen. Produk BH adalah 36000 Jm-3. Ini 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 diparut dan digunakan sebagai binder dalam plastik. Plastik yang dibuat dengan metode ini disebut magnet plastik.
Magnet Terikat:
Digunakan dalam motor DC, motor langkah dll.
Magnet keras nanokristalin (Nd-Fe-B Alloys):
Ukuran dan berat kecil dari bahan ini membuatnya dapat digunakan dalam perangkat medis, motor tipis, dll.
Aplikasi Bahan Magnet Keras
Bahan magnet keras memiliki berbagai aplikasi. Berikut adalah aplikasi-aplikasinya:
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 Langkah, Drive Disk, dan Aktuator.
