En este post se explica qué son los materiales magnéticos y para qué sirven. También encontrarás cuáles son los diferentes tipos de materiales magnéticos y cómo se puede magnetizar un material.
Índice
¿Qué son los materiales magnéticos?
Los materiales magnéticos son aquellos que tienen propiedades magnéticas, es decir, los materiales magnéticos son capaces de atraer o repeler otros cuerpos sin necesidad de establecer contacto físico.
Por ejemplo, el hierro, el níquel, el cobalto y la ferrita son materiales magnéticos.
Los materiales que están magnetizados crean un campo magnético propio, el cual ejerce una fuerza magnética sobre otros cuerpos. De modo que si dicha fuerza magnética es suficientemente grande, puede mover un cuerpo que se sitúe cerca.
La disciplina científica que estudia los materiales magnéticos se llama magnetismo y es muy importante en ingeniería ya que tiene muchas aplicaciones. Más abajo veremos cuáles son las aplicaciones de los materiales magnéticos.
Tipos de materiales magnéticos
Principalmente, los materiales magnéticos se clasifican en tres tipos:
- Materiales ferromagnéticos.
- Materiales paramagnéticos.
- Materiales diamagnéticos.
A continuación se explica en qué consiste cada tipo de material magnético y podrás ver ejemplos de cada uno.
Ferromagnetismo
Los materiales ferromagnéticos son aquellos que presentan fuertes propiedades magnéticas al aplicarles un campo magnético y, además, tienen la capacidad de retener la magnetización incluso después de retirar el campo magnético externo.
Por ejemplo, el hierro, el cobalto o el níquel son materiales ferromagnéticos. En la vida cotidiana, los imanes de nevera son ejemplos claros de materiales ferromagnéticos, pues tienen propiedades magnéticas sin necesidad de ningún campo magnético externo.
Los materiales ferromagnéticos están divididos en dominios magnéticos, de manera que dentro de cada dominio magnético los momentos magnéticos están alineados, pero los momentos magnéticos de diferentes dominios no tienen por qué estar alineados. Al someter un material ferromagnético a un campo magnético, todos los dominios se alinean en dirección y sentido con dicho campo.
Paramagnetismo
Los materiales paramagnéticos son aquellos que presentan propiedades magnéticas al aplicarles un campo magnético, pero su magnetización desaparece cuando se elimina el campo magnético.
Por ejemplo, el aluminio, el magnesio, el titanio y el wolframio son materiales paramagnéticos.
Así pues, un material paramagnético tiene los momentos magnéticos orientados aleatoriamente cuando no hay ningún campo magnético. Sin embargo, si se genera un campo magnético, los momentos magnéticos se alinean en la misma dirección que dicho campo. Y cuando se retira el campo magnético, los momentos magnéticos de este tipo de materiales vuelven a orientarse al azar.
Diamagnetismo
Los materiales diamagnéticos son aquellos que se magnetizan cuando se les aplica un campo magnético externo, pero la magnetización es opuesta al campo magnético.
La gran mayoría de sustancias son diamagnéticas, por ejemplo, el oro, el silicio, el cobre y el germanio.
Cabe destacar que cuando se retira el campo magnético, los materiales diamagnéticos no son capaces de retener las propiedades magnéticas adquiridas.
Magnetización de un material
La magnetización de un material es el proceso mediante el cual adquiere propiedades magnéticas. Es decir, la magnetización es un proceso que se hace sobre un material para que pueda atraer o repeler otros materiales sin establecer contacto físico.
Existen diferentes métodos para magnetizar un material:
- Magnetización por inducción: consiste en poner el material dentro de un campo magnético intenso para que el material adquiera propiedades magnéticas. Es el método de magnetización más utilizado.
- Magnetización por contacto: se trata de colocar el material a magnetizar en contacto con un imán. Rápidamente el material se magnetiza por influencia del campo magnético del imán.
- Magnetización por frotamiento: consiste en frotar el material con un imán siempre en la misma dirección, de este modo se alinean los dominios magnéticos del material y se magnetiza.
- Magnetización por corriente eléctrica: este método implica pasar una corriente eléctrica a través del material. La corriente eléctrica crea un campo magnético alrededor del material, lo que puede magnetizarlo.
- Magnetización por golpe: este método se utiliza principalmente en materiales magnéticamente blandos como el hierro dulce. Consiste en golpear el material en una dirección específica mientras está bajo la influencia de un campo magnético externo. Esto alinea los dominios magnéticos y magnetiza el material.
Ten en cuenta que la magnetización de un material no es instantánea, sino que tiene una evolución llamada curva de histéresis. Puedes ver cómo es la curva de histéresis de un material haciendo clic en el siguiente enlace:
Aplicaciones de los materiales magnéticos
Los materiales magnéticos tienen una amplia gama de aplicaciones en ingeniería, algunas de las más comunes son las siguientes:
- Electrónica: los materiales magnéticos se utilizan en la fabricación de componentes electrónicos como inductores, transformadores, relés y sensores magnéticos.
- Generación de energía: en la industria energética, los materiales magnéticos se utilizan en la fabricación de generadores y motores eléctricos. Estos materiales son fundamentales para la conversión de energía eléctrica en energía mecánica y viceversa.
- Automatización y control: en la industria, los materiales magnéticos se utilizan en la fabricación de dispositivos de sujeción magnética, sensores de posición y actuadores para sistemas de automatización y control.
- Telecomunicaciones: los materiales magnéticos se emplean para fabricar componentes para antenas, filtros y dispositivos de conmutación.
