Os núcleos da liga chamada Sendust são materiais magnéticos macios fabricados majoritariamente por metalurgia do pó, assim como os núcleos de pó de ferro, porém a composição e as propriedades do Sendust são distintas, ver produtos. Esta liga é composta de 85% de ferro, 9% de silício e 6% de alumínio em peso e foi desenvolvida pelo japonês H. Masumoto em 1936, na Universidade Imperial Tohoku, em Sendai. Deriva daí o nome Sendust: Sen de Sendai e dust, do inglês, “pó”.

Os valores de permeabilidade da liga Sendust assim que fundida são bem expressivos atingindo uma permeabilidade inicial de cerca de 35.000 µ₀ e máxima de 162.000 µ₀ (a permeabilidade inicial do ferro eletrolítico é cerca de 140µ₀). Como é possível observar nos gráficos da figura 1, valores tão altos são obtidos apenas em uma faixa restrita de composição. A hipótese física é de que a anisotropia cristalina e magnetostricção se aproximam de zero na composição da liga Sendust.

Figura 1 – Permeabilidade relativa inicial (esquerda) e máxima (direita) em função da composição para o sistema ternário Fe-Si-Al. Adaptado de: Heck, C. Magnetic Materials and their Applications. Ed. Butterworth, Londres, 1974.

A liga é mecanicamente frágil, sendo a compactação do pó a forma mais conveniente para conformação de núcleos. Embora o material apresente uma permeabilidade inicial alta, devido à forma como é processado, a permeabilidade inicial dos núcleos Sendust comerciais vai de 60 a 125, com variação inferior a 3% em aplicações AC. Por ser um núcleo de pó há a formação de gap distribuído, o que confere uma enorme capacidade de armazenamento de energia.

Na produção de núcleos Sendust não é utilizado ligante orgânico, logo não há problemas relacionados a envelhecimento térmico. Os núcleos podem permanecer em uma temperatura de trabalho até 200°C por longos períodos sem comprometimento das propriedades do material. Outra característica do Sendust é que a sua permeabilidade diminui à medida que a temperatura aumenta para valores acima da temperatura ambiente, diferentemente de outros materiais magnéticos macios.

As perdas dos núcleos Sendust são de 40% a 50% menores se comparadas as dos núcleos de pó de ferro e também exibem um coeficiente de magnetostricção menor, sendo indicados para aplicações onde se requer baixo ruído e aplicações de média e alta frequência. Contudo, a densidade de fluxo se saturação fica em torno de 1,0T, inferior à maioria dos núcleos de pó de ferro.

Figura 2 – Curva de histerese magnética para a liga Sendust com permeabilidade inicial 125. Adaptado de: McLyman, W.T. Transformer and Inductor Design Handbook. 3rd ed.

Embora o Sendust ofereça desempenho superior, é um pouco mais caro que a maioria dos núcleos de pó de ferro. Assim se recomenda o uso de núcleos Sendust para frequências acima de 100kHz, quando os núcleos de pó de ferro tornam-se muito grandes ou geram calor excessivo devido às altas perdas de núcleo, especificação. Mas na comparação entre o Sendust e núcleos especiais de pó de ferro (carbonila), o Sendust ganha em custo e desempenho. A tabela abaixo compara diversos materiais.

Aplicações

• Filtro de saída em amplificadores classe D;
• Indutores de potência ou reguladores;
• Transformador tipo Fly-back;
• Filtro de ruído de linha;
• Circuito de controle de fase, dimmer.