Sistemi SMC (Soft Magnetic Composites) con ossido di ferro: alternative di processo e caratterizzazione. = SMC (Soft Magnetic Composites) with iron oxide: process alternatives and characterization.

I Soft Magnetic Composites (SMC) sono l’ultima classe, in ordine cronologico, ad arricchire il panorama dei materiali ferromagnetici soft. Si tratta di materiali compositi costituiti da polveri ferromagnetiche rivestite con un layer isolante elettrico, di natura organica o inorganica, compattate a formare il nucleo magnetico. Proprio la presenza di tale layer isolante, permette di limitarne le perdite di potenza per correnti parassite, rendendoli particolarmente indicati per applicazioni ad alta frequenza. Tuttavia, il loro impiego si sta progressivamente estendendo anche in range di frequenze operative più basse, in quanto offrono la possibilità, estremamente vantaggiosa, di avere una isotropia tridimensionale del flusso magnetico, e in generale di tutte le proprietà del composito. Le principali peculiarità appena discusse, in combinazione con le potenzialità di formatura offerte dalla metallurgia delle polveri, rendono gli SMC una possibile e valida alternativa ai lamierini magnetici, ancora largamente impiegati nel mondo delle macchine elettriche, specialmente nel contesto di dispositivi più complessi, come le macchine a flusso assiale e trasversale, nelle quali l’approccio della laminazione del nucleo ferromagnetico comporta tutta una serie di importanti criticità. L’attività di tesi svolta presso i laboratori del Politecnico di Torino nella sede di Alessandria, guidata e supervisionata da un team di ricerca con esperienza pluriennale nell’ambito dei materiali magnetici, si è posta come obiettivo quello di studiare nuove soluzioni di SMC. Nello specifico si sono indagati separatamente due sistemi: uno in cui si è impiegato un materiale inorganico ferrimagnetico per il layer isolante delle polveri metalliche e un secondo, invece, nel quale si è indagata una matrice ferromagnetica alternativa, in combinazione con un layer isolante organico. Lo studio è culminato con la caratterizzazione magnetica dei campioni SMC realizzati, così da discutere ed analizzare l’influenza di diversi aspetti sulle proprietà finali del composito, quali ad esempio il tenore di materiale isolante o la strategia produttiva.