Quels sont les principaux inconvénients de l'aimant aluminium-nickel-cobalt (AlNiCo) ?

Les principaux inconvénients des aimants en aluminium-nickel-cobalt (AlNiCo) sont les suivants :

1. Faible coercivité et faible susceptibilité à la démagnétisation

• Faible coercivité : Les aimants AlNiCo présentent une très faible coercivité, généralement inférieure à 160 kA/m. La coercivité mesure la capacité d’un aimant à résister à la démagnétisation. Une faible coercivité signifie que les aimants AlNiCo se démagnétisent facilement lorsqu’ils sont exposés à des champs magnétiques externes ou à des champs magnétiques inverses. Ceci limite leur utilisation dans les applications nécessitant des champs magnétiques forts et stables.
• Courbe de désaimantation non linéaire : La courbe de désaimantation des aimants AlNiCo est non linéaire, ce qui signifie que la relation entre l’intensité du champ magnétique et l’aimantation n’est pas directe. Cette non-linéarité peut rendre difficile la prédiction et le contrôle du comportement magnétique des aimants AlNiCo dans les applications pratiques.
• Sensibilité aux facteurs externes : En raison de leur faible coercivité, les aimants AlNiCo sont particulièrement sensibles à la démagnétisation induite par des facteurs externes tels que les chocs, les vibrations et les variations de température. De ce fait, ils sont moins adaptés aux environnements difficiles ou aux applications où les contraintes mécaniques sont un facteur critique.

2. Coûts élevés et dépenses en matières premières

• Matières premières coûteuses : Les aimants AlNiCo sont composés de métaux rares tels que l’aluminium, le nickel et le cobalt, qui sont relativement onéreux. Le coût élevé de ces matières premières contribue au coût de fabrication global élevé des aimants AlNiCo.
• Comparaison avec d'autres aimants : Comparés à d'autres matériaux d'aimants permanents tels que les aimants en ferrite, les aimants AlNiCo ont des coûts de fabrication plus élevés. Cela peut les rendre moins compétitifs dans les applications sensibles au prix.

3. Intensité du champ magnétique limitée

• Faible force magnétique : Bien que les aimants AlNiCo présentent une rémanence relativement élevée (jusqu’à 1,35 T), leur force magnétique globale est relativement faible comparée à celle d’autres matériaux magnétiques permanents tels que les aimants néodyme-fer-bore (NdFeB). Ceci limite leur utilisation dans les applications nécessitant un champ magnétique plus intense.
• Limitations d'application : En raison de leur faible intensité de champ magnétique, les aimants AlNiCo ne conviennent pas aux applications nécessitant un champ magnétique fort et concentré, comme dans les moteurs, les générateurs et les séparateurs magnétiques haute performance.

4. Mauvaises propriétés mécaniques et faible usinabilité

• Faible résistance mécanique : les aimants AlNiCo présentent une faible résistance mécanique et sont fragiles. De ce fait, ils sont susceptibles de se fissurer ou de se casser sous contrainte mécanique, ce qui limite leur utilisation dans les applications exigeant une grande durabilité mécanique.
• Faible usinabilité : les aimants AlNiCo ne peuvent être travaillés à froid et doivent être transformés par coulée ou frittage. Ces méthodes présentent des limitations quant aux formes et dimensions réalisables, et les aimants obtenus peuvent présenter des surfaces rugueuses nécessitant un usinage supplémentaire.
• Contraintes de conception : En raison de leurs faibles propriétés mécaniques et de leur aptitude à la mise en œuvre, les aimants AlNiCo ne peuvent pas être conçus comme des pièces structurelles et sont généralement utilisés dans des applications où leurs propriétés magnétiques sont la principale considération.

5. Poids lourd

• Densité plus élevée : Les aimants AlNiCo présentent une densité plus élevée (environ 7,0 à 7,3 g/cm³) que certains autres types d’aimants. De ce fait, ils sont plus lourds à volume égal, ce qui peut constituer un inconvénient dans les applications où le poids est un facteur critique, comme dans les composants aérospatiaux et automobiles.
• Impact sur les performances : Le poids important des aimants AlNiCo peut affecter les performances des appareils dans lesquels ils sont utilisés, en particulier ceux qui nécessitent des conceptions légères et compactes.