Die wichtigsten Fachbegriffe rund um Permanentmagnete, Magnetwerkstoffe und magnetische Größen – in alphabetischer Reihenfolge, verständlich erklärt. Wenn Sie einen Begriff vermissen, schreiben Sie uns kurz; wir ergänzen das Glossar laufend.
Ergänzende Inhalte: Zahlenwerte zu allen gängigen Magnetwerkstoffen finden Sie auf der Seite Physikalische Magnetdaten. Für die Berechnung der Haftkraft nutzen Sie unseren Haftkraft-Rechner.
Anziehung eines Magneten an ferromagnetisches Material durch das von ihm erzeugte Magnetfeld. Gleichbedeutend mit Haftkraft.
Legierung aus Aluminium, Nickel und Cobalt mit Anteilen an Eisen und Kupfer. Wird als Guss- oder Sintermagnet hergestellt. Eigenschaften: sehr hohe Remanenz, aber geringe Koerzitivfeldstärke und damit empfindlich gegenüber Gegenfeldern. Hauptvorteil: extreme Temperaturstabilität bis 450–550 °C. Siehe AlNiCo-Magnete.
Richtungsabhängigkeit der magnetischen Eigenschaften. Anisotrope Magnete werden während der Pressung im Magnetfeld ausgerichtet und haben eine festgelegte Vorzugsrichtung (Polachse). Sie sind in dieser Richtung deutlich stärker als isotrope Magnete.
Schnittpunkt der Entmagnetisierungskurve eines Magneten mit der Belastungsgerade, die durch die Geometrie und das magnetische Umfeld bestimmt wird. Liegt der Arbeitspunkt oberhalb des Knicks der Entmagnetisierungskurve, bleibt der Magnet stabil; rutscht er darunter, wird er irreversibel geschwächt.
Bei Scheiben- und Zylindermagneten: Die Pole liegen oben und unten (in Richtung der Höhe). Im Gegensatz zur diametralen Polung, bei der die Pole an gegenüberliegenden Seitenflächen liegen.
Maß für die Dichte der magnetischen Feldlinien an einer Stelle. Einheit: Tesla (T) oder Gauß (G), wobei 1 T = 10 000 G. An der Polfläche eines NdFeB-Magneten liegen typisch 0,3–0,5 T, in starken MRT-Geräten 1,5–3 T.
Flexibler Magnet aus magnetisierten Ferritpartikeln in einer Gummi- oder Kunststoffmatrix. Geringe Haftkraft, aber biegsam und gut zuschneidbar. Wird für Werbung, Magnetbänder und einfache Halteanwendungen eingesetzt.
Wichtigste Kennzahl für die Stärke eines Permanentmagneten. Gibt die maximal speicherbare magnetische Energie pro Volumen an. Einheit: kJ/m³ oder MGOe (Megagauss-Oersted). Bei NdFeB-Werkstoffen: N35 ≈ 263 kJ/m³, N52 ≈ 414 kJ/m³.
Verbleibende magnetische Flussdichte nach Wegnahme des Magnetisierungsfeldes, gemessen im geschlossenen magnetischen Kreis. Beschreibt die „Stärke" des Werkstoffs. Einheit: Tesla. Typische Werte: NdFeB N42 ≈ 1,30 T, SmCo ≈ 1,05 T, Hartferrit ≈ 0,40 T.
Temperatur, bei der ein ferromagnetischer Werkstoff seine Magnetisierung vollständig verliert. Oberhalb dieser Grenze verhält sich der Stoff paramagnetisch. NdFeB ca. 310–370 °C, SmCo 800–850 °C, Ferrit 450 °C, AlNiCo 850 °C. Die zulässige Einsatztemperatur liegt deutlich darunter.
Englisch für Beschichtung. Schutzschicht auf Magneten (typ. Ni-Cu-Ni, Zink, Epoxid, Gold) gegen Korrosion und mechanische Beschädigung. Siehe Beschichtungen.
Verlust oder Reduktion der Magnetisierung. Kann durch Temperatur (über T_max), starke Gegenfelder, mechanische Schläge oder Wechselfelder (Demagnetisierungsspule) verursacht werden. Bei NdFeB tritt irreversible Entmagnetisierung schon bei moderaten Temperaturen über der Werkstoffgrenze auf.
Eigenschaft von Stoffen, ein leicht abstoßendes Magnetfeld zu erzeugen. Diamagnete (Kupfer, Wismut, Wasser) werden von Magneten kaum beeinflusst. Im Alltag spielt Diamagnetismus außer bei Supraleitern keine praktische Rolle.
Polachse senkrecht zur Symmetrieachse einer Scheibe oder eines Zylinders. Die Pole liegen an gegenüberliegenden Mantelseiten. Wird häufig für Drehgeber und Encoder verwendet.
Vektorgröße, die die Stärke und Richtung eines Magneten beschreibt. Einheit: A·m². Lässt sich aus Remanenz und Volumen abschätzen.
Mikroskopische Bereiche innerhalb eines ferromagnetischen Werkstoffs, in denen alle Atommomente in dieselbe Richtung zeigen. Im unmagnetisierten Zustand sind die Domänen zufällig orientiert; bei der Magnetisierung richten sie sich aus.
Reineisen oder niedriglegierter Stahl, der sich leicht magnetisieren lässt, aber kaum Remanenz behält. Wird als Polschuh oder als Anker an Magneten verwendet, um den magnetischen Fluss zu führen.
Siehe (BH)max. Beschreibt die Stärke eines Magnetwerkstoffs.
Zweiter Quadrant der Hysteresekurve, der den Zusammenhang zwischen Flussdichte B und Feldstärke H im entmagnetisierenden Bereich beschreibt. Aus ihr lassen sich Br, Hcb und (BH)max ablesen.
Anschauliche Darstellung des Magnetfelds. Treten am Nordpol aus, verlaufen außerhalb des Magneten zum Südpol und schließen sich innen wieder. Ihre Dichte entspricht der Flussdichte B.
Sammelbegriff für oxidkeramische Magnetwerkstoffe. Hartferrit (Barium- oder Strontiumferrit) wird als Permanentmagnet eingesetzt: günstig, korrosionsbeständig, aber mit niedriger Energiedichte. Weichferrit dient in Transformatoren und Antennen. Siehe Ferritmagnete.
Eigenschaft bestimmter Stoffe (Eisen, Nickel, Cobalt und deren Legierungen), eine starke Anziehung in Magnetfeldern zu zeigen und nach Wegnahme des Feldes eine Restmagnetisierung zu behalten.
Integral der Flussdichte über eine Fläche. Einheit: Weber (Wb) bzw. V·s. 1 Wb = 1 T·m².
Veraltete cgs-Einheit der magnetischen Flussdichte. 1 Tesla = 10 000 Gauß. In den USA und in vielen Datenblättern noch gebräuchlich.
Messgerät zur Bestimmung der magnetischen Flussdichte mit Hall-Sonde.
Beschreibt die Stärke des magnetischen Erregungsfeldes. Einheit: A/m oder Oersted (Oe). 1 Oe ≈ 79,58 A/m.
Senkrechte Zugkraft, mit der ein Magnet an einer ferromagnetischen Platte haftet. Abhängig von Werkstoff, Geometrie, Beschichtung, Stahldicke und Luftspalt. Mit unserem Haftkraft-Rechner ermitteln Sie realistische Werte.
Eigenschaft eines Werkstoffs, einmal aufgeprägte Magnetisierung dauerhaft zu behalten (hohe Koerzitivfeldstärke). Permanentmagnete sind hartmagnetisch, weichmagnetische Werkstoffe (Trafobleche, Polschuhe) nicht.
Feldstärke, bei der die Flussdichte B im Inneren des Magneten auf null sinkt. Einheit: kA/m. Wichtig für die Auslegung magnetischer Kreise.
Feldstärke, bei der die Polarisation J selbst null wird. Maß für die Widerstandsfähigkeit gegen Entmagnetisierung. Werkstoffklassen mit hoher Hcj (UH, EH, AH) eignen sich für hohe Temperaturen und ungünstige Arbeitspunkte.
Schleifenförmiger Verlauf der B(H)-Kurve beim Auf- und Abmagnetisieren. Die Fläche der Hystereseschleife entspricht der Verlustleistung pro Zyklus – relevant in Trafos und Motoren.
Synonym zu magnetischer Flussdichte B.
Magnet ohne Vorzugsrichtung. Kann in beliebiger Richtung magnetisiert werden, ist aber bei gleicher Geometrie schwächer als ein anisotroper. Typisch für Bandmagnete und einfache Ferrite.
Gegenfeldstärke, die nötig ist, um einen Magneten zu entmagnetisieren. Siehe Hcb (Flussdichte) und Hcj (Polarisation).
NdFeB-Magnete sind ohne Beschichtung extrem korrosionsanfällig (Bestandteil Eisen + Neodym). Sie werden daher praktisch immer beschichtet (Ni-Cu-Ni, Zink, Epoxid, Gold). SmCo ist deutlich korrosionsbeständiger, Ferrit nahezu korrosionsfrei.
Abstand zwischen Magnet und Gegenstück. Schon kleinste Luftspalte (Lack, Farbe, Beschichtung, Staub) reduzieren die Haftkraft erheblich – pro 0,1 mm typischerweise um 10–30 %.
Vorgang, bei dem ein magnetisierbarer Werkstoff einem starken äußeren Feld ausgesetzt wird, sodass seine inneren Domänen ausgerichtet werden. Bei NdFeB- und SmCo-Magneten erfolgt das in Impulsspulen mit Feldstärken von mehreren MA/m.
cgs-Einheit für den magnetischen Fluss. 1 Wb = 10⁸ Mx. Heute kaum noch in Gebrauch.
Stärkster heute verfügbarer Permanentmagnetwerkstoff. Energiedichte bis ca. 414 kJ/m³ (N52). Nachteile: korrosionsanfällig, temperaturempfindlich (Standardklasse bis 80 °C). Siehe Neodym-Magnete.
Bereich auf der Oberfläche eines Magneten, in dem die senkrechte Feldkomponente null ist (z. B. die Seitenfläche eines axial polarisierten Scheibenmagneten). Wird oft mit „kein Magnetfeld" verwechselt – das Feld ist dort aber lediglich parallel zur Oberfläche.
Die zwei Enden eines Magnetdipols. Konvention: Der Nordpol eines Magneten zeigt zum geografischen Nordpol der Erde (der magnetisch eigentlich ein Südpol ist). Gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleiche ziehen sich an.
cgs-Einheit der magnetischen Feldstärke. 1 Oe ≈ 79,58 A/m. In vielen US-Datenblättern noch verbreitet.
Werkstoff, der nach einmaliger Magnetisierung ohne Energiezufuhr ein stabiles Magnetfeld erzeugt. NdFeB, SmCo, Ferrit und AlNiCo sind die gängigen Permanentmagnet-Werkstoffe.
Maß für die magnetische Leitfähigkeit eines Materials. Vakuum: µ₀ = 4π·10⁻⁷ Vs/(Am). Weicheisen kann µr von mehreren tausend erreichen.
Beitrag des Materials zum gesamten Magnetfeld, unabhängig vom äußeren Erregungsfeld. J = B – µ₀·H.
Bauteil aus weichmagnetischem Eisen, das den Magnetfluss eines Permanentmagneten gezielt führt und am gewünschten Ort konzentriert. Erhöht die nutzbare Haftkraft eines Magnetsystems erheblich.
Siehe Br. Verbleibende Flussdichte nach Magnetisierung.
Belastung eines Magneten parallel zur Haftfläche. Die Scherhaftkraft beträgt typischerweise nur etwa 15–25 % der senkrechten Haftkraft – planen Sie das in sicherheitsrelevanten Anwendungen ein.
Herstellverfahren für die meisten Industriemagnete: Pulver wird in einer Form gepresst und anschließend unter Schutzgas bei hoher Temperatur verdichtet. Anschließend wird der Block geschliffen und beschichtet.
Hochleistungs-Magnetwerkstoff für Hochtemperatur- und korrosionskritische Anwendungen. Zwei Hauptklassen: Sm₁Co₅ (bis ca. 250 °C) und Sm₂Co₁₇ (bis ca. 350 °C). Teurer als NdFeB, aber temperaturstabil. Siehe SmCo-Magnete.
Feldanteil, der nicht im magnetischen Nutzkreis verläuft. Beim Luftfracht-Versand begrenzt durch IATA PI 953 (max. 0,525 µT in 4,6 m Abstand).
Relative Änderung von Br oder Hcj pro Kelvin Temperaturänderung. NdFeB: α(Br) ≈ −0,11 %/K, α(Hcj) ≈ −0,55 bis −0,7 %/K. Bedeutet: Bei 60 K Temperaturanstieg verliert ein NdFeB-Magnet rund 7 % seiner Remanenz – reversibel, solange T_max nicht überschritten wird.
SI-Einheit der magnetischen Flussdichte. 1 T = 1 Vs/m² = 10 000 Gauß. Benannt nach Nikola Tesla.
Höchste Betriebstemperatur, bei der ein Magnet noch keine messbare irreversible Schwächung erleidet. Hängt nicht nur vom Werkstoff, sondern auch vom Arbeitspunkt (Geometrie) ab. Werte siehe Temperaturbeständigkeit.
Magnetfeld in der Nähe des Magneten, dem dieser ausgesetzt ist. Starke Gegenfelder können einen Permanentmagneten irreversibel schwächen, vor allem wenn der Arbeitspunkt schlecht ist.
Standardbeschichtung für NdFeB-Magnete, meist als Dreischichtsystem Ni-Cu-Ni. Schützt vor Korrosion und mechanischer Beschädigung. Kann bei Nickelallergie Hautreaktionen auslösen – für hautnahen Einsatz alternative Beschichtungen wählen.
Eigenschaft eines Werkstoffs, sich leicht magnetisieren zu lassen, aber kaum Remanenz zu behalten. Wird in Trafos, Spulenkernen und Polschuhen verwendet.
Siehe Domäne.
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Begriff vorschlagenDas Magnetismus-Glossar der Strong Magnets GmbH erklärt die wichtigsten Begriffe rund um Permanentmagnete – von Anisotropie über Curie-Temperatur, Energieprodukt (BH)max und Koerzitivfeldstärke bis hin zu Tesla und Vernickelung. Vertiefende Informationen finden Sie auf den Seiten Physikalische Magnetdaten, Temperaturbeständigkeit, Haftkraft-Rechner sowie zu unseren Werkstoffgruppen Neodym, SmCo, Ferrit und AlNiCo.
