Ferromagnetische Stoffe: Welche Metalle sind magnetisch?

Was ist Ferromagnetismus?

Ferromagnetismus ist die Eigenschaft von Materialien, stark auf ein äußeres Magnetfeld zu reagieren und selbst magnetisiert werden zu können.

Im Inneren eines ferromagnetischen Materials befinden sich Bereiche, die als magnetische Domänen bezeichnet werden. In jeder Domäne sind die magnetischen Momente der Atome überwiegend gleichgerichtet.

In einem nicht magnetisierten Gegenstand können die einzelnen Domänen unterschiedlich ausgerichtet sein. Nähert sich ein Magnet, ändert sich ihre Anordnung, und das Material zeigt eine ausgeprägte magnetische Reaktion.

Zu den üblichen ferromagnetischen Materialien gehören:

• Eisen,
• Nickel,
• Cobalt,
• die meisten gewöhnlichen Kohlenstoffstähle,
• Gusseisen,
• manche Edelstahlarten,
• bestimmte Legierungen und Verbindungen der Seltenen Erden.

Ist Stahl immer magnetisch?

Stahl ist eine Legierung aus Eisen und weiteren Elementen. Die meisten gewöhnlichen Baustähle und Kohlenstoffstähle sind magnetisch. Manche Edelstahlarten reagieren jedoch nur schwach oder gar nicht.

• Ferritischer Edelstahl: üblicherweise magnetisch.
• Martensitischer Edelstahl: üblicherweise magnetisch.
• Austenitischer Edelstahl: häufig nichtmagnetisch oder nur schwach magnetisch.

Eine Magnetprobe allein bestimmt daher weder die genaue Stahlsorte noch ihre chemische Zusammensetzung.

Ist Aluminium magnetisch?

Aluminium ist paramagnetisch. In einem ausreichend starken Magnetfeld wird es sehr schwach angezogen. Mit einem gewöhnlichen Permanentmagneten ist diese Reaktion jedoch praktisch nicht erkennbar.

Wenn ein Magnet deutlich an einem Aluminiumprodukt haftet, enthält dieses wahrscheinlich:

• eine Stahlschraube,
• eine Eisenverstärkung,
• einen Stahlkern,
• ein anderes ferromagnetisches Bauteil.

Sind Kupfer, Gold, Silber oder Blei magnetisch?

Diese reinen Metalle sind diamagnetisch. In einem äußeren Magnetfeld erzeugen sie eine sehr schwache magnetische Reaktion in entgegengesetzter Richtung.

Im Alltag gilt daher:

• Ein Magnet hebt Kupfer nicht an.
• Reines Gold wird nicht von einem Magneten angezogen.
• Reines Silber wird nicht von einem Magneten angezogen.
• Blei haftet nicht an einem gewöhnlichen Magneten.

Schmuck oder Münzen können jedoch Nickel, Eisen, einen Stahlkern oder eine andere magnetische Beimischung enthalten. Eine Magnetprobe ist deshalb kein Nachweis für Echtheit oder Reinheit eines Metalls.

Ist Chrom magnetisch?

Das magnetische Verhalten von reinem Chrom ist komplexer. Bei üblicher Raumtemperatur ist es nicht ferromagnetisch und wird von einem gewöhnlichen Magneten nicht deutlich angezogen.

Ein verchromtes Bauteil reagiert jedoch häufig auf einen Magneten, weil die dünne Chromschicht auf ferromagnetischen Stahl aufgebracht wurde.

Was ist Paramagnetismus?

Paramagnetische Materialien werden von einem äußeren Magnetfeld schwach angezogen. Nach dem Entfernen des Felds behalten sie normalerweise keine ausgeprägte Magnetisierung bei.

Zu den paramagnetischen Stoffen gehören beispielsweise:

• Aluminium,
• Magnesium,
• Platin,
• Sauerstoff,
• bestimmte Verbindungen der Übergangsmetalle.

Was ist Diamagnetismus?

Ein diamagnetisches Material bildet in Gegenwart eines Magnetfelds eine schwache Magnetisierung in entgegengesetzter Richtung aus. Es wird deshalb sehr schwach aus dem Bereich des stärkeren Felds verdrängt.

Diamagnetisch sind beispielsweise:

• Kupfer,
• Gold,
• Silber,
• Blei,
• Zink,
• Bismut,
• Wasser,
• Glas.

Bei den meisten dieser Materialien ist die Abstoßung so schwach, dass sie mit einem gewöhnlichen Magneten nicht beobachtet werden kann.

Was ist die Curie-Temperatur?

Jedes ferromagnetische Material hat eine bestimmte Grenztemperatur, die Curie-Temperatur. Oberhalb davon wird die langfristige Ordnung der magnetischen Momente aufgehoben, und das Material geht in den paramagnetischen Zustand über.

Ein Permanentmagnet kann jedoch bereits bei einer wesentlich niedrigeren maximalen Arbeitstemperatur dauerhaft an Leistung verlieren.

Welcher Permanentmagnet ist am stärksten?

Neodym-Magnete aus NdFeB bieten bei vergleichbarem Volumen die höchste Leistung unter den allgemein erhältlichen Permanentmagneten.

Ihre Vorteile sind:

• hohe Kraft bei kleinen Abmessungen,
• große Auswahl an Formen,
• Eignung für Halterungen, Verschlüsse und Sensoren,
• selbstklebende oder anschraubbare Ausführungen.

Ferritmagnete sind schwächer, widerstehen aber Korrosion und höheren Temperaturen gut. Sie eignen sich für weniger anspruchsvolle oder preisempfindliche Anwendungen.

Wie lässt sich ein Material einfach testen?

1. Verwenden Sie einen Magneten mit bekannter Kraft.
2. Reinigen Sie den Magneten und die zu prüfende Oberfläche.
3. Nähern Sie den Magneten langsam an.
4. Führen Sie die Prüfung an mehreren Stellen durch.
5. Vergleichen Sie das Ergebnis mit einem bekannten Stück Stahl.

Eine starke Anziehung weist auf das Vorhandensein ferromagnetischen Materials hin. Eine schwache oder ausbleibende Reaktion bestimmt die chemische Zusammensetzung des Gegenstands jedoch nicht genau.

Empfohlene Magnete

Magnetverschluss

Selbstklebende Neodym-Magnete 10 × 5 × 1 mm

Set aus zwei entgegengesetzt ausgerichteten Magneten zur Herstellung eines Magnetverschlusses für eine Schachtel, eine leichte Abdeckung oder eine Dekoration.

• Abmessungen je Magnet 10 × 5 × 1 mm
• Set mit 2 Stück
• Entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung N/S
• Abreißkraft je Magnet 5,5 N
• Setgewicht 0,76 g
• Magnetgüte N35
• Selbstklebende Schicht 3M 467 MP
• Vernickelte Oberfläche
• Temperaturbeständigkeit bis 80 °C
• Produktcode 20321.S

Tipp: Kleben Sie die Magnete nur auf eine glatte, saubere, trockene und entfettete Oberfläche.

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Höchste Kraft in dieser Auswahl

Neodym-Zylindermagnet 18 × 3 mm

Flacher Neodym-Magnet mit größerer Kontaktfläche für Halterungen, Verschlüsse und technische Projekte.

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• Höhe 3 mm
• Abreißkraft 38,2 N
• Abreißkraft etwa 3,82 kg
• Gewicht 5,73 g
• Magnetgüte N35
• Parallel zur Achse magnetisiert
• Vernickelte Oberfläche
• Temperaturbeständigkeit bis 80 °C
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Ferrit für höhere Temperaturen

Ferrit-Quadermagnet 25 × 20 × 6 mm

Beständiger Ferritmagnet für einfache Halterungen, Demonstrationen im Unterricht und weniger anspruchsvolle technische Anwendungen.

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• Gewicht 14,75 g
• Anisotroper Ferrit MF35
• Temperaturbeständigkeit bis 200 °C
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Häufig gestellte Fragen

Zusammenfassung

Ein Magnet zieht vor allem Eisen, Nickel, Cobalt, Gusseisen und viele Stahlarten deutlich an. Aluminium ist nur schwach paramagnetisch; Kupfer, Gold, Silber und Blei sind diamagnetisch.

Neodym-Magnete bieten eine hohe Kraft bei kleinen Abmessungen. Ferritmagnete sind schwächer, aber preisgünstig, korrosionsbeständig und auch für höhere Arbeitstemperaturen geeignet.