Aimants permanents

Matériaux et types d’aimants permanents

Qu’est-ce qui constitue un bon aimant permanent ? La réponse à cette question est complexe et dépend de l’application spécifique. Les différents types d’aimants sont fabriqués différemment, à partir de différents matériaux et ont différentes propriétés. Les quatre types principaux d’aimants permanents sont : le néodyme, la ferrite, le samarium-cobalt et l’AlNiCo.

Puissance et qualité des aimants permanents

Les propriétés magnétiques telles que la puissance du champ magnétique (rémanence, Br), la résistance à la démagnétisation (coercivité, Hc) et la force de traction sont souvent appelées la puissance magnétique. Ce sont là toutes les propriétés uniques d’un aimant permanent. Cependant, l’indicateur principal de la puissance d’un aimant permanent est le BHmax. Il s’agit de la valeur maximum du produit énergétique, mesurée en Mega Gauss Oersteds (MGOe). Plus le BHmax est élevé, plus le champ magnétique généré par l’aimant dans une application donnée est puissant. Le BHmax d’un aimant est la rémanence (Br) multipliée par la coercivité (Hc).

Les aimants les plus puissants au monde sont les aimants en néodyme. Ils sont disponibles en différentes qualités. Chaque classe d’aimant a un nom qui indique immédiatement l’aimant le plus puissant. Par exemple, les aimants en néodyme ont une qualité allant de N35 à N52. Le nombre indiqué après la lettre 'N' représente le produit énergétique maximum de l’aimant.

La température affecte les performances individuelles d’un aimant. Certains types d’aimants, tels que les aimants en samarium-cobalt et les AINiCo, sont plus efficaces à température élevée que d’autres. Dans la mesure où si la température de fonctionnement dépasse la température de travail maximum d’un aimant, celui-ci sera démagnétisé de façon permanente. Le champ magnétique est alors plus faible de façon permanente en termes de puissance et d’effet. C’est pourquoi il est crucial de choisir le matériau d’aimant adapté pour la température de fonctionnement voulue.

Orientation et direction du champ magnétique

Nous pouvons magnétiser des aimants permanents dans diverses directions. Le terme 'longueur magnétique' fait référence à la taille d’un aimant dans la direction de l’axe magnétique. En fonction du matériau de l’aimant, il existe diverses options, telles que :

• magnétisation axiale
• magnétisation radiale
• magnétisation diamétrale
• magnétisation à multiples pôles

Caractéristiques physiques

La plupart des aimants permanents sont friables et ne peuvent pas être utilisés comme des composants structurels. Les dimensions et les tolérances varient en fonction des exigences de qualité, mais des aimants présentant une tolérance de ±0,1 mm peuvent aisément être fabriqués. Bien sûr, la forme des aimants joue aussi un rôle crucial. Suivant le matériau employé, les choix sont plus ou moins nombreux. Les formes d’aimant les plus courantes sont les suivantes :

• aimants rectangulaires (blocs magnetiques)
• disque magnétiques (aimants ronds)
• anneaux magnétiques (aimants annulaires)
• aimants cylindriques (aimants barres)
• segments
• trapèzes

Les aimants permanents sont souvent dotés d’un revêtement pour améliorer leurs performances ou les protéger contre la corrosion. Par exemple, les aimants en néodyme sont les aimants permanents les plus puissants, mais en raison de leur contenu en fer élevé, ils sont aussi les plus susceptibles à la corrosion. Les revêtements suivants offrent une solution :

• Ni-Cu-Ni : le revêtement le plus communément utilisé pour protéger contre la corrosion dans les applications normales.
• Ni-Cu-Epoxy : vulnérable aux rayures, mais présente de très bonnes propriétés d’adhésion avec une force d’arrachement élevée.
• HDPE : revêtement plus épais pour la protection contre le rayonnement UV.
• Parylène : revêtement polymère extrêmement fin et sans piqûres doté d’une excellente résistance à l’abrasion.
• Ni-Au : fine couche d’or 24 carats déposée sur un revêtement en nickel. Pour les applications médicales.
• Plastique : extrêmement durable et résistant à la corrosion. Évite que les aimants ne se brisent suite à des impacts et empêche la corrosion en créant une barrière imperméable entre l’aimant et l’humidité.

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