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Cerámicas Magnéticas

Cerámicas Magnéticas
Esquema
-Conceptos básicos de Magnetismo
-Tipos de magnetismos
-Dominios magnéticos
-Histéresis magnética
-Materiales magnéticos blandos y duros
-Ferritas blandas: -Estructura
-Propiedades magnéticas
-composiciones comerciales
-Procesado
-Aplicaciones: -supresores de interferencias
-Inductores de potencia
-transponder
-amplificadores deaudio

Cerámicas Magnéticas

Conceptos básicos de magnetismo
H: Intensidad de campo magnético externamente aplicado
Si se hace pasar corriente eléctrica de intensidad i por un solenoide de n vueltas y longitud
l, se genera un campo magnético, H.
0,4πni

H ( A / m) =

l

B: Inducción magnética o densidad de flujo magnético
Magnitud de la intensidad de campo magnético dentro de unasustancia sometida a un
campo H.
Unidades: tesla = weber/m2 (Wb/m2).
M=magnetización

B ((Wb / m 2 )óTesla ) = µ 0 H + µM = µ 0 ( H + M )

En el vacío:
Con un material:

B = µ0—H
B = µ—H

µ0: permeabilidad del vacío (cte.)
µ0 =4π x 10-7 Wb/A—m ó henrio/m (H/m)
µ: permeabilidad del medio. Propiedad específica
del material a través del cual pasa el campo

µr: permeabilidadrelativa, indica el efecto del

material sobre la inducción. Una medida del grado
con que un material puede ser magnetizado.
µ
µr =

µ0

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Conceptos básicos de magnetismo
µ: Permeabilidad relativa
Es una medida de la intensidad del campo magnético inducido

µr =

µ
µ0

B = µ0 µr H

χm: Susceptibilidad magnética
Constante de proporcionalidad entre lamagnetización M y el campo aplicado H.

M
χm =
H

Unidades: adimensional.

Cerámicas Magnéticas

Comportamiento de los materiales ante un campo
magnético: Tipos de magnetismos

Tabla periódica indicando el comportamiento magnético de los diferentes elementos a
la temperatura ambiente

Cerámicas Magnéticas

Comportamiento de los materiales ante un campo
magnético: Tipos de magnetismosTipo de Magnetismo

Susceptibilidad

Ejemplos /
Susceptibilidad

Comportamiento atomico / Magnético

Diamagnetismo

Pequeña y
negativa.

Los átomos no
tienen momento
magnético

Au
Cu

-2.74x10-6
-0.77x10-6

Paramagnetismo

Pequeña y
positiva.

Atomos con
momentos
magnéticos
orientados al azar

β-Sn
Pt
Mn

0.19x10-6
21.04x10-6
66.10x10-6

FerromagnetismoGrande y
positiva,
función del
campo aplicado,
depende de la
microstructura.

Atomos con
momentos
magnéticos
alineados y
paralelos

Fe

~100,000

Cr

3.6x10-6

Ba
ferrite

~3

Antiferromagnetismo

Ferrimagnetismo

Pequeña y
positiva.

Grande y
positiva,
función del
campo aplicado,
depende de la
microstructura.

Atomos con
momentos
magneticosantiparalelos

Atomos con
momentos
magnéticos
antiparalelos y
paralelos

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Comportamiento de los materiales ante un campo
magnético: Tipos de magnetismos

Magnetización saturación, Ms

Efecto de la Temperatura

Comportamiento
ferromagnético

Comportamiento
paramagnético

Tc
Temperatura

-Magnetización a saturación MS
-Temperatura de Curie, TC (ferro-)-Temperatura de Neel, TN (antiferro-)

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Dominios magnéticos
Regiones 3-D de momentos magnéticos alineados en la misma dirección (sólo en
ferro- y ferrimagneticos .
En un material policristalino cada grano puede contener más de un dominio

W.D. Callister. Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Ed. Reverté
Callister.
Ingenierí
Ed. Reverté

Dominios en un materialferromagnético o ferrimagnético. Flechas: dipolos magnéticos
ferromagné
ferrimagnético.
magné

Dimensiones de los dominios: ≈ 10 – 100 µm
Dimensiones de las paredes: ≈ 100 nm, 300 diámetros atómicos.
Presencia de dominios: minimizan la energía magnetostática del material

Cerámicas Magnéticas

Dominios magnéticos
Visualización de los dominios magnéticos: Magnetización de dominios
por...