Magnet

[fleischsalat]

Aus was für einem Material ist eigentlich ein Magnet aus einer Festplatte, bzw. wie wird der Typ des Magneten genannt?

[Suzibandit]

Materialien Permanentmagnete / Dauermagnete
Nur wenige Stoffe sind ferromagnetisch d.h. besitzen Weißsche Bezirke; es handelt sich um eine besondere materialspezifische Eigenschaft. Die Bedingungen, die zum Entstehen von Weißschen Bezirken führen, sind zu komplex, um an dieser Stelle erläutert zu werden. Viele Atome anderer Stoffe kann man zwar auch in einem externen Magnetfeld ausrichten (wie auch den o.g. Wasserstoff), aber bei ihnen geraten die Atome z.B. infolge thermischer Effekte nach dem Abschalten des externen Magnetfelds sehr leicht und sehr schnell wieder in Unordnung.

Das bekannteste ferromagnetische Material ist Eisen. Als Permanentmagnetmaterial ist reines Eisen jedoch sehr schlecht geeignet, weil sich die Weißschen Bezirke sehr leicht wieder "zurückdrehen". Mit Kohlenstoff legiertes Eisen (also Stahl) verhält sich diesbezüglich schon besser. Aber die sogenannte Koerzitivfeldstärke, die salopp gesagt angibt, wie stark sich der Magnet einer Entmagnetisierung durch äußere Magnetfelder widersetzt, ist relativ gering. Andere Materialien wie z.B. die bekannte, aus Aluminium, Nickel und Kobalt bestehende Legierung AlNiCo verhalten sich diesbezüglich viel besser, haben aber trotzdem den Nachteil, recht leicht entmagnetisierbar zu sein. Ferritmagnete (d.h. ein gesintertes und danach magnetisiertes Gemisch aus Barium- oder Strontiummoxid mit Eisenoxid) sind in diesem Punkt ein gutes Stück besser und besitzen im Vergleich zu AlNiCo eine ungefähr um den Faktor 3 bis 5 höhere Koerzitivfeldstärke. Sie haben zudem den Vorteil, daß sie eine deutlich geringere elektrische Leitfähigkeit als AlNiCo-Magnete besitzen, wodurch bei Wechselstromanwendungen weniger unerwünschte Wirbelströme induziert werden. Dies verringert die elektrischen Verluste (z.B. bei Motoren) bzw. erhöht die Güte eines magnetischen Kreises (z.B. bei Gitarrentonabnehmern).

Bei der Suche nach Materialien für immer stärkere Permanentmagnete stellte sich heraus, daß sich einige Elemente aus der Gruppe der seltenen Erden besonders günstig verhalten. Hinter dem ziemlich unglücklich gewählten Namen "Seltene Erden" verbergen sich eine ganze Reihe von Metallen, also keineswegs um Erden (wer denkt bei diesem Wort nicht gleich an Lehm?). Die bekanntesten sind nachfolgend unter Angabe ihrer üblichen Verwendung aufgelistet:

* Scandium (Zusatzstoff für Quecksilberdampflampen)
* Yttrium (Leuchtstoffe für Leuchtstoffröhren und Fernseher/Monitore, Lambda-Sonden und Zündkerzen im Auto, LASER-Technik, Permanentmagnete)
* Lanthan (Zündsteine für Feuerzeuge, Zusatz für optische Gläser hoher Güte)
* Cer (Zündsteine für Feuerzeuge, Glasfarbstoffe, Polierstoffe, Katalysatoren, Brandsalben)
* Neodym (Permanentmagnete, Glasfarbstoffe, LASER-Technik)
* Samarium (Permanentmagnete, LASER-Technik)

Seltenerdmetalle kommen übrigens gar nicht so selten in der Erdkruste vor, wie ihre Bezeichnung vermuten läßt. Cer kommt ungefähr so häufig wie Kupfer, das seltenste der Seltenerdemetalle (Thulium) etwa so häufig wie Jod vor. Allerdings ist ihre Gewinnung als reines Metall nicht ganz einfach, weshalb sie teilweise recht teuer sind.

Die aus dem Seltenerdmetall Samarium und aus Kobalt bestehende Legierung SmCo machte in den 80er Jahren Permanentmagnete möglich, von denen man bis dahin nur träumen konnte. Diese Samarium-Kobalt-Magnete besitzen eine ca. 14mal so hohe Koerzitivfeldstärke wie AlNiCo. Leider sind solche Magnete ziemlich teuer. Seit den 90er Jahren sind Permanentmagnete verfügbar, die unter Verwendung von Neodym in Form der Legierung NdFeB (bestehend aus aus Neodym, Eisen und Bor) hergestellt werden und die noch stärker und gleichzeitig ein gutes Stück preiswerter als SmCo-Magnete sind. Die Koerzitivfeldstärke der oft nicht ganz korrekt als Neodymmagnete bezeichneten Magnete ist ca. 17mal so hoch wie bei AlNiCo. Zur Verbesserung der Eigenschaften wird die NdFeB-Legierung zu Pulver gemahlen, gepreßt, gesintert und mit einer Oberflächenbeschichtung versehen. Diese Oberflächenvergütung ist erforderlich, weil die NdFeB-Legierung chemisch leicht reagiert d.h. ohne Schutz korrodiert. Wenn Sie sich für Seltene-Erde-Magnete interessieren, können Sie sich z.B. unter www.supermagnete.de ein Bild davon machen, wie preiswert solche Magnete heutzutage sind. An dieser Stelle noch ein Sicherheitshinweis: Wenn Sie mit größeren NdFeB-Magneten oder anderen hochkoerzitiven Magneten hantieren, seien Sie bitte sehr vorsichtig und tragen Sie unbedingt Schutzhandschuhe. Sie ziehen sich bei kleinem Abstand nämlich so stark an, daß es zu starken Quetschungen kommen kann, wenn Sie z.B. mit dem Finger zwischen die Pole zweier Magnete geraten. Größere Neodym-Magnete sind absolut kein Kinderspielzeug!

Quelle: Elektronikinfo.de

[MvR]

suzi heisst ab heute einstein. das ist ja ne wissenschaftliche abhandlung, kompliment

[Suzibandit]

...Das war alles nur geklaut, lala lala....

[TesoroCibola]

Wo kein Richter da kein Angeklagter hehe

[fleischsalat]

@ Suzibandit: Super infos, danke!

Aber woras sind denn nun die MAgneten einer Festplatte?

[Suzibandit]

Meistens werden dort Neodym-Magnete verwendet.-Gegenfrage: Wozu ist (für Dich) das Material so wichtig?

[fleischsalat]

Ich versuche grad nen Suchmagneten zu tunen. Nicht für den wirklichen Einsatz, aber mich interessiert, ob sich die Magnetkraft erhöht, wenn man das Teil mit anderen Magneten verstärkt. Den normalen MAgneten kann man vergessen. Um ausrechnen zu können, wie stark die Leistung wird, wär der Magnettyp sehr hilfreich.