Wij gebruiken Cookies!
Onze website maakt gebruik van cookies. Wij gebruiken cookies om u een betere browse-ervaring te bieden, websiteverkeer te analyseren, inhoud te personaliseren en gerichte advertenties weer te geven.
Lees meer over hoe we cookies gebruiken en hoe u ze kunt beheren door te klikken op "Cookie-instellingen".
Ferromagnetische materialen
Ferromagnetische materialen worden sterk aangetrokken door magneten. Welke metalen zijn magnetisch? En waarom reageert RVS soms wel en soms niet?
Welke materialen trekt een magneet aan?
Van alle magnetische materialen zijn ferromagnetische materialen in de praktijk het belangrijkst. Dit zijn materialen die sterk genoeg reageren op een magneetveld om door een magneet te worden aangetrokken. Sommige ferromagnetische materialen kunnen bovendien zelf als magneetmateriaal worden gebruikt. De bekendste ferromagnetische metalen zijn:
- ijzer
- nikkel
- kobalt
Daarnaast zijn veel legeringen magnetisch, vooral wanneer ze ijzer, nikkel of kobalt bevatten. Daarom reageren veel staalsoorten sterk op een magneet.
Wat betekent ferromagnetisch?
Een materiaal is ferromagnetisch wanneer de magnetische momenten in het materiaal zich kunnen uitlijnen. Daardoor ontstaat een sterke aantrekking door een extern magneetveld. Bij sommige materialen blijft een deel van die magnetische uitlijning bestaan nadat het externe magneetveld is verwijderd. Het materiaal is dan gemagnetiseerd.
In eenvoudige woorden: een ferromagnetisch materiaal wordt duidelijk aangetrokken door een magneet. Dat is de reactie die u ziet wanneer een magneet aan staal blijft hangen.
Magnetisch of ferromagnetisch?
In de praktijk worden de woorden “magnetisch” en “ferromagnetisch” vaak door elkaar gebruikt. Technisch gezien is er verschil. Een object is magnetisch wanneer het zich zelf als magneet gedraagt, met een noord- en zuidpool. Een object is ferromagnetisch wanneer het sterk wordt aangetrokken door een magneet. Een stalen plaat is dus meestal ferromagnetisch. Pas wanneer die plaat zelf gemagnetiseerd is, gedraagt hij zich als magneet.
Voor industriële toepassingen is vooral de ferromagnetische eigenschap belangrijk: wordt het materiaal sterk genoeg aangetrokken om te kunnen worden vastgehouden, gescheiden of gedetecteerd?
Welke metalen zijn magnetisch?
| Materiaal | Reactie op een magneet | Toelichting |
| IJzer | Sterk magnetisch | Een van de belangrijkste ferromagnetische metalen. |
| Staal | Meestal sterk magnetisch | Bevat ijzer; reactie hangt af van samenstelling en structuur. |
| Gietijzer | Meestal magnetisch | IJzerhoudend materiaal met duidelijke magneetreactie. |
| Nikkel | Magnetisch | Een van de bekende ferromagnetische elementen. |
| Kobalt | Magnetisch | Ferromagnetisch en toegepast in bepaalde magneetmaterialen. |
| Ferritisch RVS | Magnetisch | Bijvoorbeeld bepaalde 400-serie RVS-soorten. |
| Martensitisch RVS | Magnetisch | Komt voor bij onder andere messen, assen en slijtdelen. |
| Austenitisch RVS | Meestal niet of zwakmagnetisch | Bijvoorbeeld 304 en 316; kan door vervorming plaatselijk licht magnetisch worden. |
| Neodymium-ijzer-borium | Hard magnetisch | Wordt gebruikt als krachtig permanent magneetmateriaal. |
| Samarium-kobalt | Hard magnetisch | Permanent magneetmateriaal, onder andere geschikt voor hogere temperaturen. |
| Ferriet | Hard magnetisch | Veelgebruikt keramisch magneetmateriaal. |
| Alnico | Hard magnetisch | Legering op basis van aluminium, nikkel en kobalt. |
Welke materialen worden niet of nauwelijks aangetrokken?
Veel metalen zijn in de praktijk niet magnetisch. Een standaard magneet blijft hier niet aan hangen.
| Materiaal | Reactie op een gewone magneet | Toelichting |
| Aluminium | Niet magnetisch | Wordt niet aangetrokken door een gewone magneet. |
| Koper | Niet magnetisch | Wordt niet aangetrokken door een gewone magneet. |
| Messing | Niet magnetisch | Legering van koper en zink. |
| Brons | Niet magnetisch | Legering op basis van koper, vaak met tin. |
| Goud | Niet magnetisch | Een magneettest kan helpen om grove vervuiling of namaak te herkennen. |
| Zilver | Niet magnetisch | Wordt niet aangetrokken door een gewone magneet. |
| Lood | Niet magnetisch | Geen praktische aantrekkingskracht. |
| Zink | Niet magnetisch | Geen praktische aantrekkingskracht. |
| Tin | Niet magnetisch | Geen praktische aantrekkingskracht. |
| Titanium | Niet magnetisch | Wordt vaak toegepast waar lage magnetische beïnvloeding gewenst is. |
| Kunststof, hout, glas, rubber | Niet magnetisch | Alleen magnetisch bruikbaar als er ferromagnetisch materiaal in of achter zit. |
Wel zijn de meeste metalen hierboven te scheiden met wervelstromen in recyclingtoepassingen.
Waarom is niet elk metaal magnetisch?
Magnetisme wordt bepaald door de interne structuur van een materiaal. Bij ferromagnetische materialen kunnen kleine magnetische gebieden, ook wel domeinen genoemd, zich in dezelfde richting uitlijnen. Daardoor versterken ze elkaar en ontstaat een sterke reactie op een magneetveld.
Bij niet-ferromagnetische materialen gebeurt dat niet, of slechts heel zwak. Daarom wordt aluminium, koper of messing niet zichtbaar aangetrokken door een gewone magneet, ook al zijn het metalen.
Hard en zacht magnetische materialen
Ferromagnetische materialen worden vaak verdeeld in magnetisch zachte en magnetisch harde materialen.
Magnetisch zachte materialen
Magnetisch zachte materialen zijn gemakkelijk te magnetiseren, maar verliezen hun magnetisme grotendeels wanneer het magneetveld verdwijnt. Een voorbeeld is gegloeid ijzer. Deze materialen zijn nuttig in magnetische circuits, elektromagneten en toepassingen waarbij het magneetveld tijdelijk moet werken. In magnetische scheiding worden ijzerdeeltjes door het externe magneetveld aangetrokken, zonder dat ze zelf blijvend sterk magnetisch hoeven te zijn.
Magnetisch harde materialen
Magnetisch harde materialen blijven na magnetisatie wél magnetisch. Ze worden gebruikt voor permanente magneten. Voorbeelden zijn ferriet, neodymium-ijzer-borium, samarium-kobalt en alnico. Bij permanente magneten is het belangrijk dat het materiaal zijn magnetisatie behoudt, ook onder invloed van temperatuur, externe magneetvelden, belasting en gebruiksomstandigheden.
Is roestvast staal magnetisch?
RVS kan magnetisch zijn, maar dat hoeft niet. De magneetreactie hangt vooral af van de structuur van het RVS.
Ferritisch en martensitisch RVS zijn meestal magnetisch. Austenitisch RVS, zoals 304 en 316, is in gegloeide toestand meestal niet of nauwelijks magnetisch. Door koud vervormen, buigen, lassen of mechanische bewerking kan austenitisch RVS plaatselijk toch licht magnetisch worden.
Een magneettest is daarom nuttig als snelle indicatie, maar niet als volledige materiaalidentificatie.
Wat betekent dit voor magnetische scheiding?
Bij magnetische scheiding is de vraag niet alleen of een materiaal magnetisch is. Ook andere factoren bepalen of een deeltje daadwerkelijk wordt afgevangen:
- samenstelling van het materiaal;
- grootte en vorm van het deeltje;
- afstand tot de magneet;
- sterkte en gradiënt van het magneetveld;
- productlaag en stroomsnelheid;
- temperatuur;
- vocht, vet of productaanhechting;
- constructie van de magneetscheider.
Ferromagnetische delen zoals ijzer, staal en slijpsel zijn met de juiste magneetscheider goed af te vangen. Zwakmagnetische of niet-ferromagnetische metalen vragen om een andere aanpak. In recycling worden aluminium en koper bijvoorbeeld vaak gescheiden met eddy current scheiders.