Propiedades Magnéticas

 

Definiciones

Del punto de visto del magnetismo, los materiales se pueden clasificar como:

  • Materiales amagnéticos o indiferentes – No presentan ninguna propiedad magnética, ni siquiera en la presencia de un campo magnético externo. Como es el caso del vidrio, de la madera o del caucho.
  • Materiales diamagnéticos – Son materiales que, cuando colocados en la presencia de un campo magnético externo, la resultante de la densidad de flujo magnético es fuertemente reducida y los momentos magnéticos creados en el interior del material se alinean en oposición al campo magnético externo, lo que provoca su mutua repulsión. Son materiales en los cuales la susceptibilidad magnética es χm < 0. Son ejemplos de estos materiales, el cobre, la plata y el oro.
  • Materiales paramagnéticos – Son materiales que, cuando colocados en la presencia de un campo magnético externo, los momentos magnéticos del material se alinean con el campo externo y el flujo magnético en el interior del material es aumentado. Estos tipos de materiales son ligeramente atraídos por campos magnéticos externos. Son materiales en los cuales la susceptibilidad magnética es χm > 0. Son ejemplos de este tipo de materiales el magnesio, el molibdeno y el litio.
  • Materiales ferromagnéticos – Son materiales fuertemente paramagnéticos que, cuando sometidos a un campo magnético externo, la densidad del flujo magnético interno es aumentada de una manera muy intensa. Son materiales fuertemente atraídos por campos magnéticos externos. Son materiales en los cuales la susceptibilidad magnética es χm >>> 0. Son ejemplos de este tipo de materiales el hierro, el níquel y el cobalto.

 

Así como la madera y el vidrio, ni los cauchos puros ni sus composiciones más comunes poseen propiedades magnéticas y son, por esta razón, designados por materiales magnéticamente indiferentes, o amagnéticos. Pero, los artefactos de caucho pueden adquirir propiedades magnéticas por dos procesos:

  • Inserción, en el artefacto, de componentes metálicos magnéticos o magnetizables;
  • Formulación del compuesto de caucho con materiales magnetizables, tales como polvo de magnetita, ferritas de bario o de estroncio o, lo mismo, polvo de metales, así como el neodimio/hierro/boro o aluminio/níquel/cobalto.

 

Los adictivos que van a conferir propiedades magnéticas son magnetizados después de incorporados al compuesto de caucho. Esta operación se hace sometiendo el caucho a un campo eléctrico de alta tensión o elevada intensidad. En este proceso, las partículas magnetizables se alinean, bajo el efecto del campo magnético creado, y así se mantienen después del efecto del campo se terminar, actuando después como un magneto permanente.

La densidad del flujo magnético determina las cantidades a adicionar de los distintos tipos de ingredientes. Es, por lo tanto, una verdadera “arte”, los procesos tecnológicos que conducen a la obtención del “caucho magnético”.

El caucho magnetizado puede tener características magnéticas isotrópicas o anisotrópicas, lo que depende del tipo de ferrita utilizada. Los magnetos isotrópicos pueden ser magnetizados en cualquier dirección, los magnetos anisotrópicos son producidos en campos magnéticos que aseguran una dirección preferencial. Los magnetos designados por semianisotrópicos se producen de acuerdo con el procedimiento seguido para los materiales anisotrópicos, pero la magnetización de hace tan solo de un lado.

Las propiedades más importantes de los magnetos son las siguientes:

  • Remanencia;
  • Fuerza coercitiva;
  • Coercitividad intrínseca;
  • Producto energético máximo.

 

Y pasamos a analizar estas propiedades.

 

Remanencia

Cuando un material paramagnético es sometido a una poderosa acción de magnetización (inducción magnética) y la acción se termina, el material adquiere y permanece con un determina do poder magnético: llamado de remanencia, a lo cual corresponde una densidad de flujo magnético, que se mide en unidades Gauss (G), en el sistema CGS o sistema Gaussiano.

Una unidad Gauss es equivalente a 1 Mx (Maxwell) (unidad de flujo magnético del sistema CGS) por centímetro cuadrado y es igual a 10-8 Weber por centímetro cuadrado, en el SI (Sistema Internacional de Unidades). Como 1 Weber por metro cuadrado es igual a 1 Tesla, entonces 1 Gauss = a 10-1 mT.

 

Fuerza coercitiva

La fuerza coercitiva es el valor de la fuerza de magnetización (campo magnético) necesaria para anular el magnetismo residual existente en un magneto. Esta fuerza de magnetización se expresa en unidades Oersteds (Oe), en el sistema CGS. En el sistema Internacional de Unidades la fuerza de magnetización es el Ampere por metro (A/m) (Equivalencia: 1 Oe = 1 kA / m x 12.57).

 

Coercitividad intrínseca

La coercitividad intrínseca es una medida de aptitud del magneto para resistir a la desmagnetización. En el sistema CGS la unidad de medida es el Oersteds (Oe). En el Sistema Internacional de Unidades la unidad es el Ampere por metro (A/m).

 

Producto energético máximo

Corresponde al valor máximo del producto de la densidad de flujo magnético por la fuerza del campo magnético, en el proceso de desmagnetización.

Corresponde también al volumen mínimo de material magnético, necesario para producir una determinada energía magnética en su proximidad. La unidad en el sistema CGS es el Mega Gauss Oersteds (MGOe). En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad es el kilo Joule por metro cubico (kJ / m3).

Equivalencia: 1 MGOe = 7.96 kJ / m3.