المواد التي تنتج مغانط دائمة وقوية مقارنة بأحجامها هي المواد المغناطيسية الحديدية، والتي تشمل الحديد والكوبالت والنيكل والعديد من السبائك التي تعتمد عليها. تتميز هذه المواد بخصائص مغناطيسية قوية، بما في ذلك قوة الحث المغناطيسي المتبقية (Br) والقوة القسرية (Hc).
قوة الحث المغناطيسي المتبقية (Br) هي القيمة القصوى للحث المغناطيسي للمادة عند يتم ممغنطها لتشبع في المجال المغناطيسي الخارجي وعندما يكون الحقل المغناطيسي الخارجي هو صفر.
القوة القسرية (Hc) هي قوة المجال المغناطيسي العكسي المطلوبة لإزالة جميع المغنطة من المادة.
تتميز المواد المغناطيسية الحديدية بقيم Br و Hc عالية نسبيًا، مما يعني أنها يمكن أن تنتج مغانط ذات قوة جذب عالية. بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه المواد بكثافة عالية، مما يعني أنها يمكن أن تنتج مغانط ذات حجم صغير نسبيًا.
من بين المواد المغناطيسية الحديدية، تعتبر سبائك النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB) هي الأكثر شيوعًا في إنتاج المغناطيس الدائم. تتميز هذه السبائك بقيم Br و Hc عالية بشكل خاص، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب مغانط قوية وفعالة.
تشمل الأمثلة على التطبيقات التي تستخدم المغناطيس الدائم المصنوع من سبائك النيوديميوم-الحديد-البورون:
- المحركات الكهربائية
- المولدات الكهربائية
- أنظمة التوجيه
- ألعاب المغناطيس
بالإضافة إلى سبائك النيوديميوم-الحديد-البورون، هناك العديد من المواد المغناطيسية الحديدية الأخرى التي يمكن استخدامها لصنع المغناطيس الدائم. تشمل هذه المواد:
- الحديد
- الكوبالت
- النيكل
- سبائك الحديد-الكوبالت
- سبائك الحديد-النيكل
يتم اختيار المادة المغناطيسية الحديدية المناسبة لتطبيق معين بناءً على عوامل مثل قوة الجذب المطلوبة، والحجم المطلوب، والتكلفة.