Propriedades Magnéticas dos Materiais

Publicado por Materiais Júnior em novembro 21, 2019novembro 21, 2019

Os fenômenos magnéticos iludiram os cientistas até tempos recentes, e o seu entendimento sempre foi um desafio. Hoje, o magnetismo é fundamental para grande parte de dispositivos essenciais, como transformadores, motores elétricos, computadores, rádios e televisões. Assim como as propriedades térmicas, elétricas e óticas, as propriedades magnéticas estão relacionadas ao comportamento dos elétrons.

História

Os primeiros relatos desses fenômenos datam de 800 a.C., com experiências misteriosas utilizando a magnetita (Fe₃O₄). Dessa descoberta que tivemos a primeira aplicação de materiais magnéticos: a bússola dos chineses, essencial na navegação. O ímã aponta para o Norte geográfico, que é o Sul Magnético (há um campo magnético gigantesco na Terra que nos protege de ventos de raios solares).

O ferromagnetismo é a manifestação mais significante das propriedades magnéticas, e é característica de certos materiais metálicos que apresentam um momento magnético permanente mesmo na ausência de um campo externo. Ferro CCC, Cobalto, Níquel e terras raras. Isso se deve aos momentos magnéticos atômicos devidos aos SPINS dos elétrons que não são cancelados em consequência da estrutura eletrônica.

Aplicação das propriedades magnéticas

É muito comum a aplicação de ímãs compostos por materiais magnéticos duros (Samário- Cobalto e Neodímio-Ferro-Boro) em motores elétricos, por serem muito superiores aos eletroímãs, já que são menores, seus campos são mantidos continuadamente sem consumir energia elétrica e não geram calor na operação. As aplicações desses motores costumam ser em furadeiras, equipamentos automotivos (partida do carro, limpadores de para-brisa), ventiladores, gravadores de áudio, periféricos de computadores e relógios. Com certeza a relação entre magnetismo e eletricidade, presente nos experimentos de Oersted, Faraday e Ampere foi um grande ponto de virada para o entendimento e utilização do magnetismo.

Núcleos de transformadores requerem o uso de materiais magnéticos que são magnetizados e desmagnetizados facilmente (materiais magnéticos moles). Além disso, é necessário que o material utilizado tenha propriedades magnéticas anisotrópicas e resistência elétrica elevada. A liga ferro-silício (97%p Fe – 3%p Si) é comumente utilizada nessa situação. Para garantir as propriedades ideais, a liga passa por um processo de laminação.

Os materiais magnéticos também são importantes no armazenamento de informações. Drives de disco rígido, tiras magnéticas nos cartões, armazenamento em computadores, celulares são exemplos.

No geral, os fenômenos magnéticos são intrigantes e necessitaram de anos de estudo para obter-se entendimento de seu comportamento. Porém, sua aplicação se dá em vários campos da engenharia.

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