آهنربای فریتی سخت سرامیکی

فریت‌های سخت یا هگزافریت‌ها خانواده‌ای از آهنرباهای دائم سرامیکی با فرمول عمومی MFe۱۲O۱۹ و همچنین محلولهای جامد آنها، مثلاً M(۱-x)NxFe۱۲O۱۹ هستند (که M و N یکی از عناصر Pb، Ba یا Sr هستند). از آنجایی که این مواد بصورت اکسید بوده و جزو مواد سرامیکی هستند، پس از لحاظ مکانیکی نیز سخت می‌باشند. اما واژهٔ "فریت‌های سخت" نشئت گرفته از سختی مکانیکی آنها نبوده و به علت قابلیت تبدیل این مواد به آهنرباهای دائم با نیروی وامغناطیسی قابل توجه‌است.

فریت‌های سخت دارای ساختمان کریستالی منشوری و خاصیت قوی مغناطیسی بوده و در حال حاضر بالاترین حجم تولید و بیشترین کاربرد را در دنیا بخود اختصاص داده‌اند. این آهنرباها به علت سهولت و در نتیجه پایین بودن هزینهٔ فرآیند تولید، پایداری مغناطیسی و خواص مغناطیسی خوب آنها مورد توجه تولید کنندگان آهنرباهای دائم بوده و بدلیل فراوانی مواد اولیهٔ مورد نیاز در اکثر نقاط قشر کرهٔ زمین، بهترین نقطهٔ شروع برای احداث صنعت آهنرباسازی، کشورهای در حال توسعه نظیر ایران می‌توانند باشند. از این آهنرباها در گسترهٔ وسیعی از کاربردهای مختلف از قبیل موتورهای الکتریکی سنگین، سنسورها، تیوبهای الکترونی، مایکروویوها، نوارهای مغناطیسی، نوارهای مغناطیسی-نوری و... با موفقیت استفاده شده و می‌شود.

مواد اولیهٔ مورد استفاده در تولید فریت باریم یا فریت استرانسیم، به ترتیب شامل کربنات باریم و اکسید آهن سه ظرفیتی یا کربنات استرانسیم و اکسید آهن سه ظرفیتی است. هر یک از دو مادهٔ یادشده را با نسبتهای مولی اسمی با همدیگر مخلوط کرده و سپس در دماهای بین ۸۰°C الی ۱۳۰۰°C کلسینه می‌کنند. مواد کلسینه شده را در یک آسیاب گلوله‌ای دورانی یا ارتعاشی و در حضور آب بصورت دوغابی با اندازهٔ متوسط اجزای پودری ۱ میکرون در میآورند. سپس دوغاب مزبور را در یک قالب سنبه‌ای از نوع فیلتر پرس و در حضور یک میدان مغناطیسی بطور هم‌زمان و همراستا پرس کرده و بصورت قطعات فشردهٔ با اجزای همسو شده درمی‌آورند. تفجوشی یا زینتر کردن قطعات فشرده در گسترهٔ دمایی ۱۱۵۰°C الی ۱۳۰۰°C باعث تولید آهنرباهای سرامیکی تفجوشی شدهٔ از نوع فریت باریم یا فریت استرانسیم می‌شود. مغناطیس کردن آهنرباها در یک میدان الکترومغناطیسی موجب ایجاد خواص مغناطیسی دائم در این آهنرباها می‌شود. با اندازه‌گیری نیروی وامغناطیسی ذاتی (Hci)، پسماند مغناطیسی (Br) و انرژی بیشینهٔ مغناطیسی [(BH(max] این آهنرباها در یک دستگاه پرمیامتر یا هیستریس گراف، خواص مغناطیس دائم آنها تعیین می‌گردد.