Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

O campo de saturação ou magnetização de saturação é determinado somente pela
composição do material. Por exemplo, em ferritas cúbicas, substituição de um íon de metal divalente
tal como Ni 2+ em FeO-Fe 2 O 3 mudará a magnetização de saturação. Entretanto, suscetibilidade e
coercividade (H c ) que também influencia a forma da curva de histerese, são sensíveis às variáveis
estruturais outras que não a composição. Por exemplo, um baixo valor de coercividade corresponde
ao fácil movimento de paredes de domínio à medida em que o campo magnético varia em magnitude
e/ou sentido. Defeitos estruturais tais como partículas de uma fase não-magnética ou vazios no
material magnético tendem a restringir o movimento de paredes e domínio e assim aumentam a
coercividade. Consequentemente, um material magnético macio deve ser livre de tais defeitos
estruturais.
Uma outra consideração de propriedade para materiais magnéticos macios é a
resistividade elétrica. Em adição às perdas de energia por histerese acima descritas, perdas de
energia podem resultar a partir de correntes elétricas que são induzidas num material magnético por
um campo magnético que varia em magnitude e sentido com o tempo; estas são chamadas
correntes parasitas ("eddy currents" ou de Foucault). É o mais desejável minimizar estas perdas de
energia em materiais magnéticos macios pelo aumento da resistividade elétrica. Isto é realizado em
materiais ferromagnéticos pela formação de ligas de solução sólida; ligas ferro-silício e ferro-níquel
são exemplos. As ferritas cerâmicas são comumente usadas para aplicações que requerem materiais
magnéticos macios porque êles são intrinsecamente isolantes elétricos. Sua aplicabilidade é algo
limitada, entretanto, porquanto elas tenham relativamente baixas suscetibilidades magnéticas. As
propriedades de uma meia dúzia de materiais magnéticos macios estão mostradas na Tabela 21.5.
Tabela 21.5 - Propriedades Típicas para Vários Materiais Magnéticos Macios.
As características de histerese de materiais magnéticos macios podem ser melhoradas
para algumas aplicações por um apropriado tratamento térmico na presença de um campo
magnético. Usando uma tal técnica, pode ser produzido um ciclo quadrado de histerese, que é
desejável em algumas aplicações de amplificadores magnéticos e transformadores de pulso. Em
adição, materiais magnéticos macios são usados em geradores, motores, dínamos e circuitos de
ligação.
21.9 - MATERIAIS MAGNÉTICOS DUROS
Materiais magnéticos duros são utilizados em ímãs permanentes, que devem ter uma alta resistência
à magnetização. Em termos de comportamento de histerese,um material magnético duro tem uma
alta remanescência, coercividade e densidade de fluxo de saturação, bem como baixa
permeabilidade magnética inicial e altas perdas de energia por histerese. As características de
histerese para materiais magnéticos duros e macios são comparados na Figura 21.16. Às vezes é
conveniente relacionar a dureza relativa de um material magnético ao produto de B r e H c , que é
grosseiramente o dobro da energia requerida para desmagnetizar uma unidade de volume de
material. Assim, quanto maior o produto B r x H c , tanto mais duro é o material em termos de suas
características magnéticas.