bahan-bahan magnet

BAHAN-BAHAN MAGNET

A.    Parameter Dan Satuan Penting Dalam Kemagnetan :

–       Fluks magnet (φ)

–       Kuat medan (b)

–       Induksi kemagnetan (h)

–       Permeabilitas (μ)

·         Hubungan satu dengan yang lain :

–       Φ = b x a, fluks dengan satuan maxwell (mx) / weber (wb)

–       b = φ /a, kerapatan fluks dengan satuan gauss (g) / tesla (t)

fluks adalah banyaknya garis gaya, sedangkan kuat medan magnet adalah banyaknya garis gaya per satuan luas.

–       B =  μh

–       Μ  =  μ_rμ_o

–       Sehingga b = μ_rμ_oh

Μ adalah permeabilitas bahan yang merupakan hasil perkalian permeabilitas absolut  (μ_o) dengan permeabilitas relatif (μ_r) dan besarnya μ_o = 4π10^-7  h/m Susceptibilitas magnetisasi adalah magnetisasi per unit dari intensitas medan magnet. Μr  tidak bersatuan, juga μr^-1 tidak bersatuan.

Besarnya  μ untuk bahan ferromagentik tidak konstan. Jika arus i dialirkan melalui kumparan dengan inti yang terus bertambah secara bertahap dimulai dari nol maka medan magnet dan kerapatan fluks akan bertambah.

B.     Pengaruh permeabilitas bahan

Berdasarkan besar permeabilitas bahan maka dibagi :

–       Diamagnetik

–       Paramagnetik

–       Feromagnetik

–       Anti magnetic

–       Ferrimagnetik

Bahan diamagnetik adalah bahan yang sulit menyalurkan garis gaya magnet (ggm), permeabilitasnya sedikit lebih kecil dari 1 dan tidak mempunyai dwikutub yang permanen. Contohnya : bi, cu, au, al₂o₃ dan niso₄

Bahan paramagnetik adalah bahan yang dapat menyalurkan ggm tetapi dwikutubnya tidak beraturan. Contohnya : al, pb, fe₂so₄, feso₄, fecl₂, mo, w, ta, pt, ag

Bahan ferromagnetik adalah bahan yang mudah menyalurkan ggm, permeabilitasnya jauh lebih besar dari satu. Contohnya : fe, co, ni, gd, dan dy

Bahan anti ferromagnetik mempunyai susceptibilitas positif yang kecil pada segala suhu tetapi perubahan susceptibilitas karena suhu adalah keadaan yang sangat khusus. Susunan dwikutubnya sejajar tetapi berlawanan arah. Contohnya : mno₂, mno, feo, dan coo

Bahan ferrimagnetik mempunyai resistivitas jauh lebih tinggi dibanding bahan ferromagnetik. Banyak digunakan pada peralatan frekeunsi tinggi, sebab arus eddy kecil. Contohnya : mo, fe2o3, αnio, βzno Istilah bahan magnetik untuk umum yang digunakan hanyalah bahan ferromagnetik. Bahan-bahan ferromagnetik dapat dikategorikan menjadi :

         1.         Bahan yang mudah dijadikan magnet yang lazim disebut bahan magnetik lunak. Bahan ini banyak digunakan untuk inti transformator, inti motor atau generator, relai, peralatan sonar atau radar.

         2.         Bahan ferromagnetik yang sulit dijadikan magnet  tetapi Setelah menjadi magnet tidak mudah kembali seperti semula, disebut bahan magnetik keras. Bahan ini digunakan untuk pabrikasi magnet permanen.

C.     Baja listrik

Untuk mengubah bahan magnetik lunak menjadi bajalistrik, agar rugi histerisis dan arus pusarnya turun, adalah dengan menambahkan silikon ke dalam komposisinya. Cara ini akan mengurangi rugi histeritis dan arus pusar dengan tajam karena penambahan silikon mengakibatkan pertambahan resistivitas. Paduan baja dengan tambahan silikon sekarang ini merupakan bahan yang sangat penting untuk bahan magnetik lunak pada teknik listrik. Namun perlu diingat bahwa penambahan silikon akan menyebabkan bahan menjadi rapuh.

Baja listrik jenis lainnya adalah baja listrik dengan proses dingin. Kemampuan baja listrik sangat tinggi terutama jika fluks magnetiknya searah dengan panjang laminasi. Karena kristal baja ini dibuat searah dengan proses pendingin dan aniling pada ruang yang diisi hidrogen.digunakan untuk transformator arus, sebab bisa mengurangi berat dan dimensi 20 % hingga 25%.

·         Bahan magnetik lain

Bahan yang banyak digunakan adalah panduan besi nikel. Panduan yang terdiri dari besi nikel dengan tambahan molibdenum, chromium  atau tembaga adalah permalloy.

·         Permalloy dibedakan menjadi dua :

–          Permalloy nikel rendah (campuran nikel 40% sampai 50%)

–          Permalloy nikel tinggi (campuran nikel 72% sampai 80%)

Alsifer adalah bahan magnetik yang lebih murah dibandingkan permalloys kompisisinya 9,5% si, 5,6% al, 84,9% fe Camolloy termasuk bahan magnetik lunak yang komposisinya 66,5% ni, 30% cu, 3,5% fe

·         Bahan magnet permanen

Banyak digunakan pada isntrumen penginderaan, relay, mesin-mesin listrik yang kecil dan lain-lain.

Baja karbon yaitu baja dengan komposisi karbon 0,4% hingg 1,7% merupakan bahan dasar magnet permanen. Kualitas magnetnya tidak terlalu tinggi, lebih mudah hilang kemagnetannya disebabkan oleh pukulan atau vibrasi, untuk menaikan kemagnetannya ditambahkan wolfram, kromium, kobal. Magnet yang dibuat dari karbon murni, wolfram, kromium, baja kobal harus dikeraskan di dalam air, minyak mineral.

Alni bahan panduan terdiri dari aluminium, nikel, besi. Alnisi bahan panduan terdiri dari aluminium, nikel, besi, silicon Alnico bahan panduan terdiri dari nikel, alumnium, kobal Vectolit bahan panduan terdiri dari besi, kobal, oksida. Ferroxdure bahan panduan terdiri dari besi oksidam barium disebut juga berium ferrit dipasaran dikenal dengan nama arnox, indox, ferroba. Untuk magnet pada pengeras suara, perangkat penggandeng magnetik.

Magnetostriksi

Adalah gejala berubahnya ukuran bahan apabila bahan terletak pada medan magnet. Gejala ini dialami antara lain oleh  ni  murni, beberapa panduan antara fe dengan crom, cobalt dan aluminium. Gejala ini digunakan pada osilator frekeunsi audio pada frekeunsi suara dan ultrasonic. Bahan yang termasuk jenis dielektrikmagnet digunakan untuk inti pada peralatan-peralatan rangkaian magnetik yang bekerja pada frekeunsi yang sangat tinggi dengan kerugian arus pusar yang rendah. Bahan dibuat dari bubuk cabonyl iron, alsifer, permalloy