Em sistemas industriais modernos, os ímãs desempenham um papel crucial. De sensores em miniatura a grandes motores, de dispositivos médicos a aplicações aeroespaciais, os ímãs são onipresentes. No entanto, com inúmeros materiais magnéticos disponíveis, selecionar o tipo certo para aplicações específicas tornou-se um desafio significativo para engenheiros e designers.

Como materiais capazes de gerar campos magnéticos, os ímãs desempenham funções essenciais em todas as indústrias:

• Conversão de energia: Motores, geradores e transformadores dependem de ímãs para a conversão de energia eletromagnética.
• Transmissão de informações: Dispositivos de gravação e detecção magnética utilizam propriedades magnéticas para armazenamento e transferência de dados.
• Controle de movimento: Tecnologias de levitação e acionamento magnético permitem um controle de movimento preciso.
• Aplicações médicas: Os scanners de ressonância magnética (MRI) usam campos magnéticos poderosos para imagem interna.
• Automação industrial: Interruptores e sensores magnéticos facilitam a detecção de posição e o controle de limite.

Características: Os ímãs NdFeB representam os ímãs permanentes comerciais mais fortes, com produtos de energia magnética atingindo 30-52 MGOe. Eles combinam alta coercividade intrínseca (10-35 kOe) com excelente desempenho de custo.

Aplicações: Sistemas de ressonância magnética (MRI), separadores magnéticos, dispositivos de áudio, turbinas eólicas, motores de veículos elétricos e instrumentos de precisão.

Limitações: Sensibilidade à temperatura acima de 80°C, suscetibilidade à corrosão e fragilidade que requer revestimentos protetores.

Características: Esses ímãs de liga demonstram estabilidade de temperatura excepcional (até 540°C), resistência superior à corrosão e alta resistência mecânica.

Aplicações: Sensores de alta temperatura, equipamentos de áudio (captadores de guitarra, microfones), instrumentação aeroespacial.

Limitações: Menor força magnética em comparação com ímãs de terras raras e suscetibilidade à desmagnetização.

Características: Ímãs de óxido econômicos com boa resistência à corrosão e resistência à desmagnetização, embora com propriedades magnéticas relativamente fracas.

Aplicações: Selos de geladeira, sistemas de alto-falantes, ímãs educacionais e sensores de baixo custo.

Limitações: Propriedades de material frágeis e sensibilidade à temperatura acima de 100°C.

Características: Ímãs de terras raras de alto desempenho com estabilidade térmica excepcional (-273°C a 350°C) e resistência à corrosão.

Aplicações: Sistemas aeroespaciais, ferramentas de perfuração de poços, motores de alta temperatura e instrumentos de precisão.

Limitações: Altos custos de material e propriedades mecânicas frágeis.

Características: Materiais compósitos flexíveis que combinam pó de ferrite com aglutinantes de borracha, permitindo formatos e tamanhos personalizados.

Aplicações: Selos de geladeira, produtos educacionais, displays de publicidade e soluções de montagem flexíveis.

Limitações: Força magnética fraca e sensibilidade à temperatura.

• Remanência (Br): Densidade de fluxo residual após a magnetização
• Coercividade (Hcb): Resistência à desmagnetização
• Coercividade Intrínseca (Hcj): Resistência inerente do material à desmagnetização
• Produto Máximo de Energia (BHmax): Capacidade máxima de armazenamento de energia magnética
• Temperatura de Curie (Tc): Limite térmico para propriedades magnéticas

A pesquisa se concentra em novas alternativas de terras raras (CeFeB, SmFeN), formulações com teor reduzido de terras raras e materiais nanocompósitos para melhorar o desempenho, reduzindo os custos.

Técnicas avançadas de metalurgia do pó, processos de solidificação rápida e novas tecnologias de revestimento visam melhorar as propriedades magnéticas e a durabilidade.

A crescente adoção em sistemas de energia renovável (energia eólica, veículos elétricos), robótica avançada e dispositivos biomédicos demonstra o papel tecnológico em expansão dos ímãs.