Aluminium-Nickel-Kobalt-Magnete
AlNiCo-Magnete (Aluminium-Nickel-Kobalt) sind die älteste technisch angewendete Werkstoffgruppe der Permanentmagnetlegierungen. Mit ihnen konnten erstmals hohe Remanenzflußdichten erreicht werden. Aufgrund der geringen Temperaturabhängigkeit ihrer magnetischen Kenngrößen, die einen Einsatz der AlNiCo-Magnete bei Temperaturen von -270°C bis + 500°C ermöglichen, spielen sie nach wie vor eine große Rolle in der Technik. Denn die Koerzitivfeldstärken sind verglichen mit anderen Magnetwerkstoffen gering, was bedeutet, dass AlNiCo-Magnete anfällig gegen entmagnetisierende Felder sind. Deshalb ist bei Aluminium-Nickel-Kobalt Magneten besonders auf die richtige Dimensionierung zu achten um ein ausreichendes Energieprodukt zur Verfügung zu haben. Das optimale Verhältnis von Länge zu Durchmesser beträgt 4 : 1, verringert man das Verhältnis werden die Magnete instabil.
Verfahren der Herstellung
Die Herstellung der AlNiCo-Werkstoffe erfolgt auf schmelzmetallurgischem (gegossenes AlNiCo) oder pulvermetallurgischem Weg (gesintertes AlNiCo). Beim Gussverfahren werden die Werkstoffelemente aufgeschmolzen und in Formen abgegossen, beim Sinterverfahren wird Werkstoffpulver unter hohem Druck von bis zu 8t/cm² verpresst und anschließend unter Vakuum oder Schutzgas gesintert. Welches Verfahren zur Herstellung angewendet wird entscheidet sich aufgrund der jeweiligen Applikation. Steht die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund empfiehlt sich gegossenes Material, benötigt man konstante magnetische Werte sollten die Magnete im Sinterverfahren hergestellt werden. AlNiCo Magnete sind sehr hart und spröde, sie können nur durch Schleifen bearbeitet werden. Sie sind sowohl korrosionsstabil, als auch unempfindlich gegen die meisten Säuren. In ungünstiger Atmosphäre kann sich an ihnen jedoch leichter Flugrost bilden.
Magnetische Eigenschaften AlNiCo
Gesintert
Gegossen
AlNiCo-Magnete im Überblick
| Rohstoffe: | Aluminium (Gew-%: 8-13), Nickel (13 - 28), Kobalt (5 - 42), Kupfer (2 - 6), Titan (0 - 9), Nb, Si, Fe als Restmengen | |||||||||||||||
| Stoffformel: | AlNiCo | |||||||||||||||
| Verfügbarkeit der Rohstoffe: | Aluminium ist das dritthäufigste Element der Erdkruste, es muss allerdings meist aus Bauxit gewonnen werden. Vorkommen in Russland, Indien, Jamaika, Australien, Brasilien und den USA. Nickel wird aus kupferhaltigen Eisenerzen gewonnen. Hauptvorkommen in Russland, Australien und Kanada. Kobalt selten und neuerdings starken preislichen Schwankungen unterworfen. Hauptförderländer Kongo, Sambia, Australien, Kanada, Russland und Kuba. | |||||||||||||||
| Herstellung: | Im Gussverfahren oder Verpressen des Werkstoffpulvers mit oder ohne Magnetfeld, danach Sintern der Presslinge im Vakuumsinterofen oder unter Schutzgas. | |||||||||||||||
| Vorteile: | Einsatztemperatur zwischen -270°C und 500°C (550°C), gute Korrosions- und chemische Beständigkeit deswegen keine Beschichtung notwendig | |||||||||||||||
| Nachteile: | geringe Koerzitivfeldstärken, deshalb empfindlich gegen entmagnetisierende Felder. Aufgrund der hohen mechanischen Härte nur durch Schleifen bearbeitbar | |||||||||||||||
| (Max.) Arbeits-temperatur: | -270°C bis 550°C (bei optimaler Geometrie) | |||||||||||||||
| Physikalische Eigenschaften: |
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| Mechanische Eigenschaften: |
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