Oxid-Keramik - Keramik: Wie ein alter Werkstoff hochmodern wird - page 112

Anordnung der Tetraeder und Oktaeder im Kristallgitter entspricht der
im natürlichen Mineral Spinell. Die Plätze in den Sauerstoffpolyedern
und damit die Platzierung der Eisenkationen in ihren Zentren sind aber
nicht gleichwertig. Daraus resultiert, dass sich ein Teil der vorhande-
nen magnetischen Momente kompensiert. Man spricht von teilkompen-
siertem Antiferromagnetismus oder auch Ferrimagnetismus . Keramik-
magnete gehören im landläufigen Sprachgebrauch zwar zu den ferroma-
gnetischen Werkstoffen. Sie sind aber, exakt gesehen, ferrimagnetisch.
Daher kommt auch die Bezeichnung Ferrite.
5.5.2 Weich- und Hartmagnet-Keramiken
Es existiert kein linearer Zusammenhang zwischen der magnetischen In-
duktion B und der magnetischen Feldstärke H. Weiterhin unterscheiden
sich die Verläufe der Induktion bei Erhöhung der Feldstärke und bei ih-
rer Absenkung. Die Kurven schließen eine Fläche, die Hysterese-Fläche,
ein. Für die Praxis sind zwei Werte wichtig: Die verbleibende Induktion
bzw. Remanenz B R , wenn die magnetische Feldstärke H = 0 ist, und die
Koerzitivfeldstärke H C , wenn die Induktion B= 0 ist. Man unterschei-
det Weich- und Hartmagnete. Für sie typische Hysterese-Kurven zeigt
Abb. 5.15 .
Weichmagnete lassen sich relativ leicht ummagnetisieren. Die kleine
Hysterese-Fläche korrespondiert mit relativ geringen Verlusten. Anders
verhält es sich bei den Hartmagneten . Wegen der hohen Koerzitivfeld-
stärke und der großen Hysterese-Fläche lassen sie sich schwer umma-
gnetisieren. Sie sind die idealen Permanentmagnete. Es wird ein hohes
Produkt aus B mal H, das sogenannte Energieprodukt, angestrebt.
Weichmagnetische Ferrite kristallisieren in der Regel analog dem Spi-
nell-Gitter, hartmagnetische in der Regel analog dem Magnetoplumbit-
Gitter. Um die Eigenschaften zu erklären, muss man die verschiedenen
Elementarzellen zugrunde legen.
Im Spinell-Gitter existieren 8 Kationen mit tetraedrischer Umgebung
durch die Sauerstoffanionen (sogenannte A-Plätze) und 16 Kationen mit
oktaederischer Umgebung (sogenannte B-Plätze). Innerhalb einer Koor-
dinationsvariante richten sich die magnetischen Momente parallel aus.
Für sich allein würde das zu einer hohen Magnetisierung führen, z. B.