Qu'est-ce qu'un aimant en ferrite ?
La ferrite de baryum et la ferrite de strontium sont combinées pour former le matériau magnétique permanent connu sous le nom de ferrite. Outre ses excellentes propriétés anti-démagnétiques, ce type de matériau magnétique présente l'avantage d'être d'un prix raisonnable. Les aimants en ferrite nécessitent des méthodes d'usinage particulières car ils sont rigides et cassants.
L'aimant du même sexe peut être magnétisé dans n'importe quelle direction puisqu'il n'est pas orienté, mais une induction magnétique légèrement plus forte sera constatée du côté où la pression est souvent la plus faible. L'aimant du sexe opposé doit être magnétisé dans la direction prise car il est orienté dans le sens de la fabrication. L'énergie magnétique produite est comprise entre 1,1 et 4,0 MGOe. Les aimants ferrites sont aujourd'hui les matériaux magnétiques permanents les plus utilisés en raison de leur coût peu élevé et de leur large éventail d'utilisations, notamment pour les moteurs, les haut-parleurs, les jouets et les objets artisanaux.
Caractéristiques
Le magnétisme résiduel et la perméabilité magnétique de récupération des matériaux produits par le processus de métallurgie des poudres sont tous deux minimes. De fortes propriétés d'anti-démagnétisation et une force coercitive importante les rendent particulièrement appropriés pour les structures de circuits magnétiques dans des situations de fonctionnement dynamique. Le matériau est cassant et dur et peut être coupé à l'aide d'outils à pointe de diamant. L'oxyde étant le principal élément brut, la corrosion est difficile à obtenir. Les températures de travail vont de -40°C à +200°C.
Les autres classifications des aimants en ferrite comprennent l'anisotropie (anisotropie) et l'isotropie (isotropie). Alors que les aimants permanents en ferrite frittée anisotrope ont de fortes propriétés magnétiques, ils ne peuvent être magnétisés que dans la direction de l'aimant, les aimants permanents en ferrite frittée isotrope ont de faibles propriétés magnétiques. Magnétisation dans une direction prédéterminée.
Caractéristiques corporelles
Même en utilisant des matières premières de composition chimique appropriée, il n'est pas toujours possible de produire des aimants en ferrite ayant des performances et une microstructure élevées. L'impact des caractéristiques physiques en est la cause. La densité apparente BD, la surface spécifique SSA et la taille moyenne des particules APS de l'oxyde de fer font partie de ses caractéristiques physiques. La valeur APS de l'oxyde de fer influe considérablement sur la valeur APS de la poudre d'aimant en ferrite, car il représente environ 70% de la formule des aimants en ferrite manganèse-zinc.
En général, les valeurs APS de l'oxyde de fer et de la poudre d'aimant en ferrite sont faibles, ce qui est avantageux pour accélérer le processus chimique. La valeur APS ne doit pas non plus être trop faible, car des particules de poudre trop fines rendent difficile le pressage ultérieur et facilitent la cristallisation pendant le frittage. Naturellement, lorsque la valeur APS de l'oxyde de fer est trop élevée, seule la réaction de diffusion de la phase spinelle peut être réalisée pendant la précalcination en raison de la grande taille des particules, et le processus de développement ultérieur des grains ne peut pas être réalisé. Par conséquent, l'énergie d'activation du frittage augmentera certainement, ce qui sera préjudiciable aux processus à l'état solide.
Différences par rapport aux aimants NdFeB
Un aimant en ferrite est un oxyde métallique doté de propriétés ferromagnétiques. En termes de propriétés électriques, la résistivité de la ferrite est beaucoup plus importante que celle des matériaux magnétiques en métal et en alliage, et ses propriétés diélectriques sont également plus élevées. Les propriétés magnétiques de la ferrite se caractérisent également par une perméabilité magnétique plus élevée à haute fréquence. Par conséquent, la ferrite est devenue un matériau magnétique non métallique largement utilisé dans le domaine des hautes fréquences et des courants faibles. Appartenant aux matériaux magnétiques non métalliques, il s'agit d'un oxyde composite (ou ferrite) d'oxyde ferrique magnétique et d'un ou plusieurs autres oxydes métalliques. La force magnétique est généralement de 800-1000 gauss, et il est souvent utilisé dans les haut-parleurs, les enceintes et d'autres équipements.
Les avantages des aimants NdFeB sont un coût élevé et de bonnes propriétés mécaniques ; les inconvénients sont que le point de température de Curie est bas, que les caractéristiques de température sont mauvaises et qu'il est facile à pulvériser et à corroder. Il doit être ajusté en modifiant sa composition chimique et en adoptant des méthodes de traitement de surface. L'amélioration peut répondre aux exigences de l'application pratique. Le NdFeB appartient à la troisième génération de matériaux magnétiques permanents à base de terres rares. Il se caractérise par sa petite taille, son poids léger et son fort magnétisme. C'est l'aimant qui présente le meilleur rapport performance/prix à l'heure actuelle. Les avantages de la densité énergétique élevée font que les aimants permanents NdFeB sont largement utilisés dans l'industrie moderne et la technologie électronique. À l'état d'aimants nus, la force magnétique peut atteindre environ 3500 Gauss.
L'énigme des moteurs à aimants permanents (démagnétisation à haute température + coût élevé) peut être considérée du point de vue de nos moteurs, et nous pouvons constater que les matériaux en ferrite peuvent la résoudre efficacement. Actuellement, certains des moteurs à ferrite utilisés dans les appareils électroménagers sont produits en série et la technique consistant à utiliser une grande quantité de matériaux en ferrite pour compenser le manque de performance est mise en œuvre (elle sera décrite plus en détail ultérieurement). Les moteurs à ferrite en sont encore au stade de l'exploration et de l'application en petites séries dans les secteurs exigeant des performances élevées, et ce parce que plusieurs technologies essentielles n'ont pas encore fait de percée, ce qui les empêche d'être adoptées à grande échelle.
La ferrite dure et la ferrite molle sont deux grandes catégories de ferrite. Prenons l'exemple le plus simple pour discuter de son applicabilité. L'aimant du haut-parleur à l'intérieur de la radio conventionnelle est en ferrite, comme nous le découvrons en le démontant. La ferrite ne fonctionne pas très bien d'un point de vue magnétique. L'énergie magnétique produite ne peut atteindre que des niveaux légèrement supérieurs à 4MGOe (soit environ un centième du NdFeB). Le prix de ce matériau est de loin son plus grand avantage. D'une part, les ressources brutes sont bon marché et abondantes, et les matériaux sans terres rares sont également peu coûteux. D'autre part, le traitement est également peu coûteux et donne des résultats similaires à ceux des céramiques. Des aimants en ferrite moulés et frittés sont produits.
Lorsqu'une transformation est nécessaire, il suffit d'une coupe et d'un meulage simples ; la peinture ou d'autres traitements de surface, tels que la galvanoplastie, ne sont pas nécessaires pour le produit fini. Le coût est encore réduit par la disponibilité de plusieurs fabricants d'articles standard prêts à l'emploi, tels que des anneaux et des carrés dans des formes et des tailles typiques.
Les principales différences entre les aimants permanents en ferrite et les aimants en NdFeB sont les suivantes : 1. Les aimants NdFeB sont plus performants que les aimants en ferrite. 2. Les aimants en ferrite sont nettement moins chers que les aimants en NdFeB en termes de coût. 3. Les aimants permanents en ferrite peuvent résister à des températures supérieures à 80 degrés sans se démagnétiser, alors que les aimants en NdFeB ne peuvent résister qu'à des températures allant jusqu'à environ 80 degrés. 4. La ferrite a une très bonne stabilité. C'est un oxyde extrêmement stable en soi. Le NdFeB étant un alliage sujet à l'oxydation et à la pulvérisation, il doit être enrobé.
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