Définitions et glossaire des aimants
Il est essentiel pour les professionnels comme pour les amateurs de comprendre les termes clés du secteur des aimants. Ce glossaire présente une liste alphabétique des termes courants liés au magnétisme et aux produits magnétiques. Que vous achetiez des aimants ou que vous travailliez sur des projets d'ingénierie, ce guide vous aidera à vous orienter dans la terminologie utilisée dans le secteur.
Force d'adsorption
La force d'adsorption, également appelée attraction, désigne la force qui agit entre deux objets, comme un aimant et un corps magnétique contenant du fer. L'unité de mesure de la force d'adsorption est le Newton (N). D'autres unités de force de base, telles que le kilogramme-force (kgf) et la livre-force (lbf), peuvent également être utilisées pour représenter la force d'adsorption.
Entrefer
Espace entre un aimant et le matériau qu'il attire ou repousse. La taille de l'entrefer influence la force globale du circuit magnétique.
Aimant Alnico
Type d'aimant fabriqué à partir d'alliages d'aluminium (Al), de nickel (Ni) et de cobalt (Co). Les aimants Alnico ont une bonne stabilité thermique et sont souvent utilisés dans des applications telles que les moteurs électriques, les capteurs et les micros de guitare.
Magnétisation axiale
Méthode de magnétisation dans laquelle les pôles nord et sud sont situés sur les faces planes de l'aimant (le long de l'axe). Cette méthode est courante pour les aimants en forme de disque et de cylindre.
Courbe BH
Également connue sous le nom de boucle d'hystérésis, la courbe BH trace la relation entre la densité de flux magnétique (B) et l'intensité du champ magnétique (H). Elle montre les performances d'un matériau magnétique.
Aimant lié
Type d'aimant fabriqué en liant des poudres magnétiques avec du plastique ou de la résine. Les aimants liés peuvent être façonnés en formes complexes et offrent une force magnétique inférieure à celle des aimants frittés, mais avec une plus grande flexibilité de conception.
Br (induction résiduelle)
Mesure de la capacité d'un aimant à conserver sa force magnétique après avoir été magnétisé. Une valeur Br plus élevée indique un aimant plus puissant.
Température de Curie
Température à laquelle un aimant perd ses propriétés magnétiques. Chaque matériau magnétique possède une température de Curie spécifique, au-delà de laquelle l'aimant devient non magnétique.
Coercivité (Hcb/Hcj)
La coercivité fait référence à la force magnétique coercitive, qui est la force d'un champ magnétique externe (H) nécessaire pour ramener un matériau magnétisé à un état non magnétisé en appliquant un champ magnétique opposé (-) (H). Une valeur de coercivité plus élevée indique une plus grande résistance à la démagnétisation, ce qui rend plus difficile la réduction de la magnétisation. La coercivité est mesurée en ampères par mètre (A/m) dans le système d'unités SI et en Oersted (Oe) dans le système d'unités CGS.
Diamagnétisme
Forme faible de magnétisme dans laquelle les matériaux sont repoussés par les champs magnétiques. Les matériaux diamagnétiques comprennent le cuivre, l'argent et l'or.
Courants de Foucault
Boucles de courant électrique induites dans les conducteurs par un champ magnétique changeant. Les courants de Foucault peuvent provoquer des pertes d'énergie dans les systèmes électriques et les assemblages magnétiques.
Électro-aimant
Type d'aimant dont le champ magnétique est produit par un courant électrique. Les électroaimants sont largement utilisés dans les moteurs, les transformateurs et les appareils médicaux comme les appareils d'IRM.
Aimant en ferrite
Également appelés aimants en céramique, les aimants en ferrite sont fabriqués à partir d'oxyde de fer et de carbonate de baryum ou de strontium. Ils sont peu coûteux et résistants à la corrosion, ce qui les rend adaptés à diverses applications industrielles.
Flux
Champ magnétique produit par un aimant, généralement mesuré en Weber (Wb). Le flux magnétique représente l'intensité et l'étendue d'un champ magnétique.
Gauss
Unité de mesure de la densité de flux magnétique. Un gauss équivaut à une ligne de flux par centimètre carré. Le gauss doit son nom au mathématicien allemand Carl Friedrich Gauss.
Réseau Halbach
Un agencement spécial d'aimants permanents qui renforce le champ magnétique d'un côté tout en l'annulant du côté opposé. Les réseaux Halbach sont utilisés dans des applications telles que les accélérateurs de particules et les trains à sustentation magnétique.
Hystérèse
Décalage entre la magnétisation d'un matériau et le champ magnétique externe qui lui est appliqué. Cet effet est représenté par la courbe BH et influence la manière dont un matériau stocke l'énergie magnétique.
Induction
Processus par lequel un matériau devient magnétisé lorsqu'il est exposé à un champ magnétique externe. L'induction magnétique joue un rôle essentiel dans les transformateurs, les inducteurs et autres composants électroniques.
Aimant isotrope
Aimant sans direction de magnétisation préférée, ce qui signifie qu'il peut être magnétisé dans n'importe quelle direction. Les aimants isotropes sont généralement plus faibles que les aimants anisotropes.
Gardien
Un morceau de fer doux placé entre les pôles d'un aimant permanent pour le protéger de la démagnétisation et maintenir sa résistance.
Charger
La charge désigne la force exercée lorsque deux points sont en contact, par exemple entre un aimant et une plaque d'acier. Cette force peut varier en fonction de facteurs tels que le frottement, l'état de la surface et l'impact. La charge de glissement, qui indique si un aimant et une plaque d'acier (ou des surfaces similaires) peuvent rester en place sans glisser tout en supportant une charge appliquée horizontalement, est mesurée en Newtons (N).
Méthode de mesure de la force d'adsorption et de la charge de glissement
Les valeurs numériques obtenues pour la force d'adsorption varient souvent en fonction de l'environnement d'utilisation et de la méthode de mesure employée. Il est donc essentiel de spécifier les conditions environnementales et la méthode de mesure lors de la référence à la force d'adsorption dans les données techniques d'un aimant. Chez Magfine, ces forces sont définies sur la base de méthodes de mesure normalisées et de conditions d'utilisation spécifiées.
Méthode de mesure
1. Force d'adsorption
La force d'adsorption est la force exercée lorsqu'un aimant se détache d'une plaque d'acier perpendiculaire à l'axe vertical et que l'aimant se sépare de la plaque d'acier.
2. Charge de glissement
Une charge de glissement est la force exercée lorsqu'un aimant est tiré parallèlement à l'axe horizontal et que l'aimant s'éloigne de la plaque d'acier.
Conditions environnementales
1. L'épaisseur (T) de la plaque d'acier et l'épaisseur de l'aimant (H) sont telles que spécifiées.
2. L'aimant est positionné au centre de la plaque d'acier.
3. La surface de la plaque d’acier est au moins trois fois plus grande (300 %) que la surface de l’aimant.
4. Le matériau de la plaque d'acier est du fer pur (Fe).
5. La surface de la plaque d'acier est plate et lisse, sans rugosité, et le coefficient de frottement est ignoré.
6. L'espace entre la plaque d'acier et l'aimant est éliminé pour garantir l'absence d'espacement.
Circuit magnétique
Chemin parcouru par le flux magnétique dans un système magnétique, similaire au flux de courant électrique dans un circuit électrique. L'efficacité d'un circuit magnétique dépend des matériaux et de la géométrie utilisés.
Champ magnétique
Champ invisible entourant un aimant dans lequel s'exercent des forces magnétiques. Les champs magnétiques sont représentés par des lignes de flux et mesurés en teslas ou en gauss.
Densité de flux magnétique
La force magnétique est illustrée par un faisceau de plusieurs lignes de force magnétique émanant d'une surface unitaire. La rémanence (Br) représente la quantité de flux magnétique (B) qui reste lorsqu'un aimant permanent est saturé magnétiquement jusqu'au point M par un champ magnétique externe (H) puis que le champ magnétique externe (H) est réduit à zéro. La densité de flux magnétique de surface fait référence à la densité de flux magnétique à la surface extérieure de l'aimant. Dans le système SI d'unités, la densité de flux magnétique est mesurée en teslas (T) (Wb/m²), et dans le système CGS, elle est mesurée en gauss (G) (Mx/cm²). 
Moment magnétique
Quantité vectorielle représentant la force et l'orientation du champ magnétique d'un aimant. Le moment magnétique détermine le couple qu'un aimant subit dans un champ magnétique externe.
Magnétisme
La capacité d'un aimant permanent est souvent appelée « force magnétique ». Plus précisément, la propriété réactive d'un aimant est appelée « magnétisme », la force de ce magnétisme est connue sous le nom de « force magnétique » et la zone où le magnétisme opère est appelée « champ magnétique » ou « flux magnétique ». Ces propriétés dépendent de l'énergie et les pôles N et S s'engagent dans une lutte acharnée, se repoussant mutuellement en raison des caractéristiques bipolaires de l'aimant. Cette énergie magnétique n'est pas visible dans des conditions normales.
Le magnétisme s'écoule du pôle N vers le pôle S, et cette interaction entre les pôles est représentée visuellement par des lignes appelées « lignes de force magnétique ». À l'aide d'un aimant et de poudre de fer, ces lignes fournissent une représentation visuelle de l'énergie magnétique.
Magnétisation
Processus consistant à rendre un matériau magnétique en alignant ses domaines magnétiques internes. La magnétisation peut être permanente ou temporaire, selon le matériau utilisé.
Produit énergétique maximal
Le produit énergétique maximal, noté BH-max, est la valeur de crête de l'intensité du champ magnétique (H) multipliée par la densité de flux magnétique (B), représentée par (Bd) * (Hd). Cette valeur sert de référence pour la quantité maximale de flux magnétique qui peut être obtenue à partir d'un volume unitaire de l'aimant. Une valeur BH-max plus élevée indique un meilleur équilibre entre la densité de flux magnétique (B) et la coercivité (HCB / Hcj), en particulier lorsque la ligne entre le point P et l'origine (0) approche un angle de 45 degrés. BH-max est mesuré en kilojoules par mètre cube (kJ/m³) dans le système d'unités SI et en mégaoersteds (MOe) dans le système d'unités CGS.
Aimant en néodyme (NdFe B)
Le type d'aimant permanent le plus puissant, fabriqué à partir d'un alliage de néodyme, de fer et de bore. Les aimants en néodyme sont utilisés dans diverses applications, notamment dans l'électronique, les appareils médicaux et l'industrie automobile.
Perméabilité
Mesure de la facilité avec laquelle un matériau peut supporter la formation d'un champ magnétique en son sein. Les matériaux à perméabilité plus élevée permettent aux lignes de force magnétiques de passer plus facilement.
Aimants permanents
Un matériau qui génère en permanence son propre magnétisme est appelé « aimant ». Les aimants à base de fer produits artificiellement sont principalement constitués de fer (Fe), avec environ 1 % de carbone (C) et d'autres éléments. Dans ces aimants, le magnétisme atomique du fer s'aligne systématiquement avec des atomes tels que le carbone, ce qui produit un champ magnétique externe soutenu. Ces aimants sont appelés aimants permanents.
Pôle
La région située à l'extrémité d'un aimant où le champ magnétique est le plus fort. Les aimants ont deux pôles : nord et sud, qui exercent des forces attractives ou répulsives en fonction de l'interaction avec d'autres matériaux magnétiques.
Magnétisation et démagnétisation réduites
La magnétisation des aimants diminue avec le temps, mais dans des environnements à température normale, cette diminution est minime et se produit sur plusieurs années. Par conséquent, la plupart des gens pensent que les aimants ne perdent jamais leur magnétisme, d'où le terme « aimants permanents ». La force magnétique d'un aimant permanent est influencée par la température ambiante et varie en fonction du coefficient de température. Les températures plus élevées affaiblissent la force magnétique, tandis que les températures plus basses l'augmentent.
Cependant, les aimants permanents ne peuvent pas supporter une exposition prolongée à des températures élevées. Un chauffage continu provoque un désordre dans la direction des atomes de fer, ce qui entraîne une diminution progressive du magnétisme. Une fois une certaine température dépassée, l'aimant se démagnétise complètement. Cette température critique est connue sous le nom de point de Curie ou température de Curie, du nom du physicien français Pierre Curie, qui l'a découverte en 1895.
De plus, un impact fort peut provoquer un désordre dans la direction des atomes en raison des vibrations, ce qui peut également entraîner une réduction de la magnétisation.
Opposition d'un matériau au flux magnétique, semblable à la résistance électrique dans un circuit. Les matériaux à haute réluctance réduisent l'efficacité des circuits magnétiques.
Magnétisme résiduel
Quantité de magnétisme restant dans un matériau après la suppression d'un champ magnétique externe. Ceci est important pour les matériaux qui doivent conserver des propriétés magnétiques dans des applications telles que le stockage de données.
Aimant au samarium-cobalt (SmCo)
Un type d'aimant en terres rares connu pour sa stabilité à haute température et sa résistance à la corrosion. Les aimants en samarium-cobalt sont souvent utilisés dans des applications à hautes performances telles que l'aérospatiale et la défense.
Saturation
Point à partir duquel un matériau ne peut plus être magnétisé, quelle que soit l'intensité du champ magnétique externe. La saturation représente la magnétisation maximale d'un matériau.
Aimant fritté
Type d'aimant fabriqué en pressant et en chauffant des poudres magnétiques jusqu'à ce qu'elles fusionnent. Les aimants frittés, tels que ceux en néodyme et en samarium-cobalt, sont plus résistants et plus durables que les aimants collés.
Tesla
Unité SI de densité de flux magnétique. Un tesla équivaut à un weber par mètre carré. Le tesla est couramment utilisé pour mesurer la force des aimants utilisés dans les machines IRM et autres technologies avancées.
Aimant temporaire
Aimant qui ne présente des propriétés magnétiques que lorsqu'il est exposé à un champ magnétique externe. Les aimants temporaires perdent leur magnétisme lorsque le champ externe est supprimé.
Coefficient de température
Vitesse à laquelle les performances d'un aimant se dégradent avec l'augmentation de la température. Les matériaux à faible coefficient de température sont plus stables à haute température.
Weber
Unité de flux magnétique dans le Système international d'unités (SI). Un weber est le flux magnétique qui, en passant par une boucle à un tour, induit une force électromotrice d'un volt lorsqu'il est réduit à zéro à une vitesse uniforme en une seconde.
