Aimants en Samarium-Cobalt
Découverte et Fabrication
Les aimants en samarium-cobalt (SmCo), apparus au début des années 1970, précèdent la découverte des aimants en néodyme. Leur fabrication s’effectue par métallurgie des poudres, où les éléments constitutifs sont broyés en une fine poudre, pressés dans la forme désirée, puis frittés à haute température pour obtenir un aimant solide. La dernière étape consiste à magnétiser le matériau avec un champ magnétique puissant.
Propriétés et Avantages
Les aimants SmCo offrent plusieurs avantages par rapport aux autres types d’aimants :
– Force magnétique élevée : Bien qu’ils soient moins puissants que les aimants en néodyme, les aimants SmCo sont plus forts que la plupart des autres aimants.
– Excellente stabilité thermique : Ils conservent leurs propriétés magnétiques sur une large gamme de températures, certains grades pouvant fonctionner jusqu’à 350°C.
– Résistance à la corrosion : Contrairement aux aimants en néodyme, ils résistent bien à la corrosion et ne nécessitent généralement pas de revêtements de surface supplémentaires.
– Résistance à la démagnétisation : Les aimants SmCo possèdent une haute coercitivité, les rendant moins susceptibles à la démagnétisation.
– Faible coefficient de température : Leurs propriétés magnétiques diminuent plus lentement avec l’augmentation de la température, garantissant une performance stable sous différentes températures.
Ces propriétés rendent les aimants en samarium-cobalt idéaux pour des applications nécessitant une force magnétique élevée, une stabilité thermique, et une résistance à la démagnétisation. Toutefois, leur coût élevé et leur fragilité les rendent moins adaptés à certaines applications par rapport aux aimants en néodyme.
Fonctionnement des Aimants Permanents
Les aimants permanents fonctionnent grâce à l’alignement des moments magnétiques des atomes ou des ions dans le matériau, résultant du spin et du mouvement orbital des électrons autour du noyau. Dans la plupart des matériaux, ces moments sont orientés aléatoirement, annulant le moment magnétique net. Cependant, dans les aimants permanents, une portion significative des moments magnétiques s’aligne dans la même direction, créant un moment magnétique net et un champ magnétique fort. Ce phénomène est dû à l’interaction d’échange, un effet quantique qui favorise l’alignement parallèle des moments magnétiques voisins.
Types de Matériaux pour Aimants Permanents
– Aimants Alnico : Alliage d’aluminium, de nickel et de cobalt, connus pour leur champ magnétique élevé et leur bonne stabilité thermique.
– Aimants Ferrite : Composés d’oxyde de fer et d’autres éléments métalliques, ils présentent une force magnétique modérée et sont économiques.
– Aimants Terres Rares :
– Aimants Néodyme : Composés de néodyme, de fer et de bore, ils sont parmi les aimants permanents les plus puissants disponibles.
– Aimants Samarium-Cobalt : Composés de samarium et de cobalt, ils offrent une force magnétique élevée, une excellente stabilité thermique et une bonne résistance à la corrosion, mais sont plus coûteux et fragiles que les aimants en néodyme.
