Materiales Cerámicos (PDF) - Universidad Politécnica de Madrid

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8.pdf rdemh Materiales Cerámicos 2º Grado en Ingeniería de Materiales Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos Universidad Politécnica de Madrid Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-5622393 PROPIEDADES MAGNÉTICAS La clasificación A. FERRITAS Son compuestos cerámicos ferrimagnéticos no conductores, duros y frágiles, generalmente espinelas de fórmula 𝐴𝐵2𝑂4, siendo A y B cationes metálicos, uno de ellos Fe y el otro Zn, Ni, o Mn, por ejemplo 𝑍𝑛𝐹𝑟2𝑂4, donde el ion + + 𝐹𝑒 3 ocupa los huecos octaédricos y el ion 𝑍𝑛 2 ocupa los huecos tetraédricos. Son conocidos como ferritas ZnFe. - Clasificación según su estructura o Cúbicas o espinelas. Materiales magnéticos blandos y se usan para almacenar información en CDs. o Granates para microondas y pinturas anti-detección por radares. o Las ferritas hexagonales son duras 𝐵𝑎𝑂6𝐹𝑒2𝑂3 se utilizan en motores, bandas magnéticas de tarjetas. - Clasificación según sus propiedades magnéticas o Blandas Presentan baja conductividad, pueden magnetizarse o desmagnitizarse sin grandes pérdidas de energía (por histéresis) y alta resistividad que evita la formación de corrientes de EDDY en el núcleo. Por sus bajas pérdidas a altas frecuencias se utilizan en transformadores de radiofrecuencia y núcleos de inducción. o Duras Contienen óxidos de hierro, de bario o estroncio. Alta coercitividad, les hace ser resistente a la desmagnetización y alta permeabilidad, almacena campos. Toxicidad: imanes de ferrita dura no son tóxicos y tienen una conducta neutra respecto al medio ambiente. Pueden estar en contacto directo con agua potable y como muchos materiales cerámicos, las ferritas duras son resistentes a los productos químicos, siendo atacados principalmente por ácidos concentrados e inorgánicos. Los núcleos de ferrita se utilizan en transformadores o electroimanes donde la alta resistencia eléctrica de la ferrita da lugar a bajas pérdidas por corrientes EDDY. Colocados en el cable del ordenador evita que aparezcan interferencias de las frecuencias de radio en el equipo. Los imanes de los altavoces o micrófonos son de ferrita. Los polvos de ferrita constituyen la capa de las cintas de grabación. Nano óxidos de hierro: diámetro de 1 a 100 nm, obtenidas principalmente por técnicas de coprecipitación se controla el tamaño y la forma de las nanopartículas. Es principalmente magnetita, dado que la presencia de Co o Ni si bien dan lugar a mejores propiedades magnéticas, son óxidos tóxicos y fácilmente oxidables. El uso de nanopartículas de ferrita permite tener mejores propiedades magnéticas. Aplicación memorias de una capacidad de terabits, sensores, … Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-5622393 B. IMANES DE TIERRAS RARAS Lantánidos, ferrimagnéticos (pueden ser magnetizados), temperaturas de Curie está debajo de la temperatura ambiente, así que en su forma pura su magnetismo solo aparece a bajas temperaturas. Sin embargo, forman compuestos con los metales de transición tales como el hierro, níquel, y el cobalto y algunos de estos compuestos tienen temperaturas de Curie superiores a la temperatura ambiente. Nd-Fe-B: mayor fuerza de campo magnético pero menor temperatura de Curie, además son menos resistentes a la oxidación que los imanes de samario-cobalto. Su fuerza permite que se utilicen imanes más pequeños y ligeros para una aplicación dada. Imanes que son muy duros, pero menos frágiles que los imanes SmCo y más baratos. Fabricación de imanes de niodimio y aplicaciones: polvos de Nd y de Fe-B, mezclado, compactación e matriz o CIO aplicando un campo externo sinterización y recubrimiento. (fotos de motos de competición eléctricas (no es posible por la aceleración)) Otra aplicación es el electroimán, actuadores magnéticos. Hay un desplazamiento pequeño del imán. Aplicaciones en resonancia magnética (MRI) para diagnóstico y terapias médicos: Su pequeño tamaño, ideal para interaccionar con células, virus, proteínas, etc., o la posibilidad de recubrirlas con otros materiales distintos, se le añade la particularidad de que el Fe es fácilmente metabolizable dentro del cuerpo humano y ser magnético. 2 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.