Quelle est la gamme de produits énergétiques magnétiques des aimants en ferrite ? Quelles sont les caractéristiques de leur magnétisme résiduel et de leur coercivité ?

Gamme de produits d'énergie magnétique d'aimants en ferrite

Les aimants en ferrite, également appelés aimants céramiques, sont principalement composés d'oxyde de fer (Fe₂O₃) associé à du carbonate de baryum ou de strontium. Ils sont largement utilisés dans diverses applications en raison de leur rentabilité, de leur résistance à la corrosion et de leur stabilité à haute température. Le produit énergétique magnétique (BHmax) est un paramètre clé qui quantifie l'énergie magnétique maximale pouvant être stockée dans un matériau magnétique. Pour les aimants en ferrite, le BHmax est généralement compris entre 230 et 430 MT (mégatesla) , ce qui équivaut à environ 32 à 59 kJ/m³ ou 1,8 à 4,2 MGOe (mégagauss-oersteds) . Cette plage indique que les aimants en ferrite génèrent des champs magnétiques plus faibles que les aimants hautes performances comme les aimants en néodyme fer bore (NdFeB) et samarium cobalt (SmCo), qui présentent des valeurs de BHmax nettement supérieures.

Caractéristiques du magnétisme résiduel dans les aimants en ferrite

Le magnétisme résiduel, souvent appelé rémanence (Br), est l'intensité du champ magnétique qui subsiste dans un aimant après qu'il a été entièrement magnétisé puis retiré du champ magnétique externe. Pour les aimants en ferrite, le magnétisme résiduel est un paramètre critique qui détermine leur capacité à maintenir un champ magnétique stable dans le temps.

• Magnitude : Le magnétisme résiduel des aimants en ferrite se situe généralement entre 3,9 et 4,2 kilogauss (kG) ou 390 et 420 mT . Cette valeur est relativement inférieure à celle des aimants hautes performances, mais suffisante pour de nombreuses applications où un champ magnétique puissant n'est pas nécessaire.
• Stabilité : Les aimants en ferrite présentent une bonne stabilité de leur magnétisme résiduel dans le temps. Une fois magnétisés, ils peuvent maintenir leur champ magnétique résiduel pendant de longues périodes sans dégradation significative, ce qui les rend adaptés aux applications d'aimants permanents.
• Dépendance à la température : Le magnétisme résiduel des aimants en ferrite est affecté par les variations de température. Lorsque la température augmente, le magnétisme résiduel diminue légèrement, mais cet effet est généralement réversible lorsque la température revient à la normale. Les aimants en ferrite ont un coefficient d'induction thermique (Br) négatif, ce qui signifie que leur magnétisme résiduel diminue d'environ 0,2 % par degré Celsius d'augmentation de température. Cependant, leur coercivité intrinsèque élevée s'améliore avec la température, ce qui renforce leur résistance à la démagnétisation à haute température.

Caractéristiques de la coercivité des aimants en ferrite

La coercivité (Hc) est l'intensité du champ magnétique nécessaire pour démagnétiser complètement un aimant préalablement magnétisé à sa densité de flux de saturation. Elle mesure la résistance d'un aimant à la démagnétisation et est essentielle pour déterminer ses performances dans des environnements de circuits magnétiques dynamiques.

• Coercivité élevée : Les aimants en ferrite sont réputés pour leur coercivité élevée, ce qui signifie qu'ils sont très résistants à la démagnétisation. Cette caractéristique est essentielle pour les aimants permanents, car elle garantit le maintien de leurs propriétés magnétiques dans le temps et dans diverses conditions de fonctionnement. La coercivité des aimants en ferrite peut varier de 170 à 400 kA/m (kiloampères par mètre) , selon leur composition et leur procédé de fabrication.
• Capacité anti-démagnétisation : Grâce à leur forte coercivité, les aimants en ferrite sont adaptés aux environnements soumis à de fortes variations de température et à des champs magnétiques dynamiques. Ils résistent aux forces de démagnétisation et conservent leurs propriétés magnétiques, ce qui les rend idéaux pour des applications telles que les moteurs, les générateurs et les haut-parleurs.
• Coefficient de température : Les aimants en ferrite présentent un coefficient de coercivité intrinsèque (Hci) positif, ce qui signifie que leur coercivité augmente avec la température. Plus précisément, la coercivité varie d'environ +0,27 % par degré Celsius d'augmentation de la température par rapport à la température ambiante. Cette caractéristique rend les aimants en ferrite plus résistants à la démagnétisation à haute température, améliorant ainsi leurs performances dans les applications à haute température. Cependant, à très basse température, leur coercivité peut diminuer, ce qui peut entraîner une démagnétisation si l'aimant est exposé à des environnements extrêmement froids.

Implications pratiques et applications

La combinaison d'un magnétisme résiduel modéré et d'une coercivité élevée rend les aimants en ferrite adaptés à un large éventail d'applications où rentabilité, résistance à la corrosion et stabilité à haute température sont essentielles. Parmi les applications courantes, on peut citer :

• Moteurs et générateurs : Les aimants en ferrite sont largement utilisés dans les moteurs électriques, les générateurs et les actionneurs en raison de leur capacité à maintenir un champ magnétique stable dans des conditions dynamiques.
• Haut-parleurs : La coercivité élevée et la bonne stabilité de température des aimants en ferrite les rendent idéaux pour une utilisation dans les haut-parleurs, où ils fournissent un champ magnétique constant pour la reproduction sonore.
• Séparateurs magnétiques : Les aimants en ferrite sont utilisés dans les séparateurs magnétiques pour éliminer les contaminants ferreux des liquides et des poudres en raison de leur résistance à la corrosion et de leur faible coût.
• Systèmes de réfrigération et de CVC : Ils sont utilisés dans les moteurs de ventilateurs, les moteurs de pompes et les compresseurs dans les systèmes de réfrigération et de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC).
• Électronique grand public : Les aimants en ferrite se trouvent dans divers appareils électroniques, notamment les haut-parleurs, les loquets magnétiques et les capteurs.
• Industrie automobile : Ils sont utilisés dans les systèmes de direction assistée électrique, les capteurs automobiles et les composants sous le capot en raison de leur rentabilité et de leur résistance à la corrosion.