Aimants en ferrite - voilà comment nous attirons!

Aimants en ferrite - Qui ne connaît pas ces petits aimants noirs ? Impossible de ne pas les connaître ! Même si la plupart d'entre vous pensent seulement aux aimants pour tableaux noirs.
Les aimants en ferrite ont un potentiel beaucoup plus grand ! Ils sont en fait utilisés dans la construction des générateurs, haut-parleurs ou des microphones ! Ils peuvent également être présents dans certains composants des ordinateurs ou dans les automobiles. Les aimants utilisés sont presque entièrement d’un matériau, qui s’appelle ferrite dure.

Aucun accident que les aimants en ferrite sont de plus en plus populaire - non seulement en raison de leur prix relativement faible et leur haute résistance à la corrosion, mais aussi pour leur polyvalence.

Ferrite dure ou douce ?

Le magnétisme des aimants en ferrite est constant ces aimants sont appelés aimants permanents, qui sont constitués d'une pièce de matériau magnétisable de ferrite. L'aimant en ferrite, conformément à l'ordre magnétique est considéré ferrimagnétique : un hybride entre la catégorie ferromagnétique et antiferromagnétique ainsi que la ferrite ne perd pas son magnétisme statique.

Pas de doute : les aimants en ferrite sont le plus produits. Les procédés de production sont très similaires à ceux des autres matériaux de type céramique.
La matière est divisée en deux types, des aimants en ferrite dure et aimants en ferrite douce.
La ferrite douce est caractérisée par une faible force coercitive, tandis que la ferrite dure possède un champ magnétique très fort. La coercivité magnétique signifie la force du champ magnétique, qui est nécessaire pour démagnétiser complètement un matériau ferromagnétique. Il en résulte que plus cette valeur n’est élevée, plus la résistance de cette matière à une exposition à un autre champ magnétique.

Comment puis-je déterminer si elle est ferrite doux ou ferrite dure ?

L'instrument utilisé à ce fin est la courbe d'hystérésis – appelée aussi boucle d'hystérésis. Cette courbe indique l'aimantation, qui est représentée par deux facteurs : la densité de flux et de l'intensité de champ dans leur contexte.
La production de ces aimants est principalement située en Asie. En Chine au cours des dernières années, la production de masse a été développée qui permet une énorme production en temps réduits.

Isotropes et anisotropes

Les aimants sont divisés en deux catégories selon leur production. Ferrite isotrope plutôt faible, et ferrite anisotrope, plus fort. La production d'aimants isotropes a lieu avec l'application de pression. Après les aimants seront aimantés avec l'application d'un champ magnétique. Ces aimants sont réalisés de différentes manières : avec pression ou à ‘sec’, l'autre avec une production ‘humide’. La préparation à sec est un grand avantage: il est possible de magnétiser les aimants dans des directions différentes - en fonction de l'aimantation souhaitée.

En revanche, les aimants anisotropes sont produites en utilisant la préparation ‘humide’ - dans des moules d'injection avec l'effet d'un champ magnétique. Dans la deuxième étape, le champ magnétique prend la direction prédéterminée. Mais l'avantage est dans ce cas la densité d'énergie élevée qui va résulter après la production est finie. 

Procédé de fabrication

Ce type d’aimant est généralement produit avec un processus de frittage et la calcination. Ceci est une réaction chimique des matières de départ de l'oxyde de fer et de baryum ou de strontium. Ce processus est appelé, en utilisant un terme obsolète, ‘pré-frittage’. Ensuite, le produit est broyé en poudre fine et placé dans des moules pour le séchage et le frittage. L'aimantation se passe aussi par un champ magnétique externe. Les particules sont transportées dans une orientation préférée (anisotropie).

La méthode de pressage à sec peut également être utilisée pour la construction de petites aimants et de simples formes géométriques. La cause des valeurs inférieures par rapport à la production humide est principalement due à la tendance des plus petites particules à s’agglomérer.

Même les aimants en ferrite doux sont composés de matériaux qui sont pressé. Le frittage subséquent a lieu, cependant, dans les régions et dans des conditions spécifiques - tels que le manque d'oxygène. Tant la composition chimique et la structure du produit avant et après le frittage varient grandement.

La particularité du processus de production humide est l'émulsion produite à partir de poudre et de alliages liquides. Le compactage ultérieur provoque l'alignement des particules, qui est, le réglage de l'anisotropie, avec l'action d'un champ magnétique externe. Pendant ce processus, une partie du liquide est aspiré. Le frittage est effectué après un processus de séchage qui est effectué à température ambiante ou dans des fours spéciaux. Il ne fait aucun doute que le processus de pressage humide est plus complexe que le processus de pressage à sec, mais ce qui garantit les meilleures propriétés des aimants et une plus grande résistance.

Avantages et inconvénients

Un grand avantage de ces aimants est la grande force coercitive et une haute résistance. Un autre grand avantage des aimants en ferrite est leur faible prix et une résistance à la corrosion. Un traitement spécial de la surface n’est pas nécessaire. En outre, ils se distinguent par leur résistance à des températures élevées: ils peuvent être utilisé à des températures comprises entre -40°C et 250°C

Le processus de frittage est effectué à des températures élevées. Ceci a pour conséquence qu'ils sont très durs et résistants à des températures élevées. En outre, ils ont une résistance particulière aux agents chimiques.
Le seul inconvénient de ces aimants est la force du champ magnétique qui n’est pas comparable à ce lui des aimants en néodyme ou en samarium-cobalt.
Aimants en ferrite sont produites en utilisant deux alliages métalliques ou de fer avec le strontium ou le baryum. Un gros avantage de l’alliage SrFe - par rapport à BaFe –  est qu’il est approuvé pour utilisation avec de l'eau potable.

Conclusion

À forme de fer à cheval ou à disque, des blocs ou des bagues ou même le formes des aimants en ferrite sont connues partout. Leur utilisation a lieu dans la construction de meubles ou de capteurs d'alarme ou dans l'industrie.

En génie électrique, ils sont en demande parce que leur conductivité électrique est presque rien. Ces caractéristiques sont idéales pour le matériel de base pour les bobines et les transformateurs - même à des fréquences plus élevées.
Les aimants en ferrite douce sont plutôt utilisés comme têtes magnétiques dans des magnétophones et des disques durs d'ordinateurs. Les ferrites dures sont appliquées par exemple à la construction de haut-parleurs, moteurs électriques etc.

Améliorer la qualité de ces aimants peuvent apporter une contribution importante à la solution de nombreux problèmes qui affectent notre société aujourd'hui: ce qui inclut la question des économies d'énergie, ainsi que les questions environnementales ou l'utilisation intelligente des ressources en général. Ces aimants ne sont pas seulement bénéfique pour le prix, mais aussi parce qu'ils sont durables.

Économie, l'écologie une union entre l'homme et la nature. Quoi de mieux?

Voilà pourquoi les aimants en ferrite nous attirent tant.

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• Generator: I, Dergenaue [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC-BY-SA-2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5-2.0-1.0)], via Wikimedia Commons
• Lautsprecher: By Gary Luck (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons
• Entstördrossel: By Nightflyer at de.wikipedia(Original text : --Nightflyer 21:52, 2. Jan. 2007 (CET)) [GFDL or CC-BY-SA-3.0], from Wikimedia Commons
• Ferrit-Zirkulator: By Ulfbastel.Ulfbastel at de.wikipedia [GFDL or CC-BY-SA-3.0], from Wikimedia Commons
• Hysteresekurve: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hysteresekurve.gif, public domain