Les aimants de terres rares et de céramique – en particulier les grands aimants de terres rares – ont révolutionné de nombreuses industries et entreprises en élargissant le nombre d’applications ou en rendant les applications existantes plus efficaces. Alors que de nombreux propriétaires d’entreprise sont conscients de ces aimants, comprendre ce qui les rend différents peut être déroutant. Voici un aperçu rapide des différences entre les deux types d’aimants, ainsi qu’un résumé de leurs avantages et inconvénients relatifs:
Terres rares
Ces aimants extrêmement puissants peuvent être composés de néodyme ou de samarium, qui appartiennent tous deux à la série d’éléments des lanthanides. Le samarium a été utilisé pour la première fois dans les années 1970, les aimants en néodyme étant utilisés dans les années 1980. Le néodyme et le samarium sont de puissants aimants de terres rares et sont utilisés dans de nombreuses applications industrielles, y compris les turbines et les générateurs les plus puissants ainsi que dans des applications scientifiques.
Néodyme
Parfois appelés aimants NdFeB pour les éléments qu’ils contiennent – néodyme, fer et bore, ou simplement NIB – les aimants en néodyme sont les aimants les plus puissants disponibles. Le produit énergétique maximal (BHmax) de ces aimants, qui représente la force du noyau, peut être supérieur à 50MGOe.
Ce BHmax élevé – environ 10 fois plus élevé qu’un aimant en céramique – les rend idéaux pour certaines applications, mais il y a un compromis: le néodyme a une résistance plus faible aux contraintes thermiques, ce qui signifie que lorsqu’il dépasse une certaine température, il perdra sa capacité à fonctionner. Le Tmax des aimants en néodyme est de 150 degrés Celsius, soit environ la moitié de celui du cobalt de samarium ou de la céramique. (Notez que la température exacte à laquelle les aimants perdent leur résistance lorsqu’ils sont exposés à la chaleur peut varier quelque peu en fonction de l’alliage.)
Les aimants peuvent également être comparés en fonction de leur Tcurie. Lorsque les aimants sont chauffés à des températures dépassant leur Tmax, dans la plupart des cas, ils peuvent récupérer une fois refroidis; la Tcurie est la température au-delà de laquelle la récupération ne peut pas se produire. Pour un aimant en néodyme, le Tcurie est à 310 degrés Celsius; les aimants en néodyme chauffés à ou au-delà de cette température ne pourront pas récupérer la fonctionnalité lorsqu’ils seront refroidis. Les aimants en samarium et en céramique ont des Tcuries plus élevées, ce qui en fait un meilleur choix pour les applications à haute chaleur.
Les aimants en néodyme sont extrêmement résistants à la démagnétisation par les champs magnétiques externes, mais ils ont tendance à rouiller et la plupart des aimants sont revêtus pour assurer une protection contre la corrosion.
Cobalt de Samarium
Les aimants de cobalt de Samarium, ou SaCo, sont devenus disponibles dans les années 1970, et depuis lors, ils ont été utilisés dans une grande variété d’applications. Bien qu’ils ne soient pas aussi puissants qu’un aimant en néodyme – les aimants en cobalt de samarium ont généralement un BHmax d’environ 26 – ces aimants ont l’avantage de pouvoir résister à des températures beaucoup plus élevées que les aimants en néodyme. Le Tmax d’un aimant au cobalt de samarium est de 300 degrés Celsius et le Tcurie peut atteindre 750 degrés Celsius. Leur résistance relative combinée à leur capacité à résister à des températures extrêmement élevées les rend idéales pour les applications à haute chaleur. Contrairement aux aimants en néodyme, les aimants en cobalt de samarium ont une bonne résistance à la corrosion; ils ont également tendance à avoir un prix plus élevé que les aimants en néodyme.
Céramique
Fabriqués en ferrite de baryum ou en strontium, les aimants en céramique existent depuis plus longtemps que les aimants de terres rares et ont été utilisés pour la première fois dans les années 1960. Les aimants en céramique sont généralement moins chers que les aimants de terres rares, mais ils ne sont pas aussi solides avec un BHmax typique d’environ 3.5 – environ un dixième ou moins que celui des aimants au néodyme ou au cobalt samarium.
En ce qui concerne la chaleur, les aimants en céramique ont un Tmax de 300 degrés Celsius et, comme les aimants de samarium, un Tcurie de 460 degrés Celsius. Les aimants en céramique sont très résistants à la corrosion et ne nécessitent généralement aucun revêtement protecteur. Ils sont faciles à magnétiser et sont également moins chers que les aimants en néodyme ou en cobalt samarium; cependant, les aimants en céramique sont très fragiles, ce qui en fait un mauvais choix pour les applications impliquant une flexion ou une contrainte importante. Les aimants en céramique sont couramment utilisés pour les démonstrations en classe et les applications industrielles et commerciales moins puissantes, telles que les générateurs ou les turbines de qualité inférieure. Ils peuvent également être utilisés dans des applications domestiques et dans la production de feuilles magnétiques et de signalisation.
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