Alnico

Archiu:MagnetEZ.jpg

Iman de ferradura fabricat en alnico

El álnico o alnico és una aleació formada principalment de ferro, cobalt, alumini i níquel, encara que també pot contindre coure i en ocasions titani. El seu us principal és la fabricació d'imans.

Álnico és un acrònim, i es referix a les aleacions de ferro que contenen principalment alumini (Al símbol), níquel (símbol Ni) i cobalt (Co símbol), per lo tant, al-ni-co, en l'adició de coure, i a voltes, de titani, per lo general Al 8-12 %, 15-26 % Ni, 5.24 % Co, fins al 6 % de Cu, fins al 1 % de Tu, i el restant de Fe.

Les aleacions de álnico són ferromagnéticas i s'usen per a fer imans permanents. Abans del desenroll d'imans de terres rares en la década de 1970, varen anar el tipo més fort d'iman. Atres noms comercials de les aleacions d'esta família són: Alni, Alcomax, Hycomax, Columax, i Ticonal.

El desenroll de álnico va començar en 1931, quan T. Mishima en Japó va descobrir que una aleació de ferro, níquel, alumini i tenia una coercitividad magnètica (resistència a la pèrdua de magnetisme) de 400 Oersted, el doble dels millors acers d'iman de l'época.

Propietats

Les aleacions de álnico fan forts imans permanents i poden ser magnetizados per a produir camps magnètics intensos. Dels imans més comunament disponibles, solament els imans de terres rares com l'iman de neodimi i l'iman de samari-cobalt són més forts, encara que a canvi d'un major cost. Els imans de álnico poden produir forces del camp magnètic en els seus pols tan altes com 1500 gauss (0,15 tesla) o al voltant de 3000 voltes la força del camp magnètic de la Terra. Algunes marques de álnico són isótropo i es poden magnetizar eficientemente en qualsevol direcció. Atres tipos, com el álnico 5 i el álnico 8, són anisótropos, cada u d'ells en una direcció preferida de magnetisació o d'orientació. Les aleacions anisótropas en general tenen una major capacitat magnètica en una orientació preferent dels tipos d'isótropo. La remanencia del álnico (Br) podrà ser superior a 12.000 gauss (1.2 T), la seua coercitividad (Hc) pot ser de fins a 1000 Oersted (80 ka / m), el seu producte de l'energia ((BH) max) pot ser de fins a 5,5 mg · Oe (uns 44 T / m). Açò significa que el álnico pot produir un fluix magnètic en el circuit magnètic tancat, pero té una resistència relativament chicoteta a la desmagnetización.

Les peces i components de álnico es produïxen per mig de processos de molejat o sinterización. Els imans de alnico anisotrópico s'orienten per calfament per damunt d'una temperatura crítica, i la refrigeració en la presència d'un camp magnètic. Tant el alnico isótropo com el anisótropo necessiten un tractament tèrmic adequat per al desenroll òptim de les propietats magnètiques - sense lo que la seua coercitividad és d'uns 10 Oe, comparable a la del ferro tècnic, que és un material magnètic bla. Despuix del tractament tèrmic el álnico es convertix en un material compost, cridat material de precipitació, que està format per ferro i cobalt precipitats en una matriu rica en Ni i Al.

El álnico anisótropo s'orienta a lo llarc de l'eix magnètic desijat per mig de l'aplicació d'un camp magnètic extern a ella durant la nucleación de partícules precipitats, que es produïxen en un refredat de 900 °C (1650 °F) a 800 °C (1470 °F), prop del punt de Curie. Sense un camp extern existixen anisotropía locals de diferents orientacions, per la magnetisació espontànea. L'estructura de precipitat és una «barrera» contra els canvis de magnetisació, puix preferix alguns estats de magnetisació que requerixen molta energia per a obtindre el material en qualsevol estat intermig. Ademés, un dèbil camp magnètic canvia la magnetisació de la fase matriu única, i és reversible.

Les aleacions de álnico tenen alguns dels punts de Curie més alts que qualsevol material magnètic, al voltant de 800 °C (1470 °F), encara que la temperatura màxima es llimita normalment a uns 538 °C (1000 °F). Són els únics imans que tenen magnetisme útil inclús quan es calfen al roig viu.

Esta propietat, aixina com la seua fragilitat i alt punt de fusió, és el resultat de la forta tendència cap a l'orde, per la vinculació entre intermetálicos alumini i els seus uns atres components. Són també un dels imans més estables si es manegen adequadament.

A partir de 2008, els imans de Alnico costaran al voltant de $44/kg ($20/lliures) o $4.30/BHmax

Usos

Els imans de alnico són àmpliament utilisats en aplicacions industrials i de consum a on es necessiten forts imans permanents; com en els motors elèctrics, les pastilles de guitarra elèctrica, micròfons, sensors, altaveus, i els imans de ferradura. En moltes aplicacions estan sent reemplaçats pels imans de terres rares, els camps de les quals més fortes (Br) i els productes més grans d'energia (BHmax) permeten als imans de menor tamany, utilisar-los per a una aplicació donada.