Matériaux magnétiques


AIMANTS

  • Écrit par 
  • Roger FONTAINE
  •  • 6 273 mots
  •  • 13 médias

Les aimants permanents sont des corps ferromagnétiques qui, une fois aimantés, conservent un certain état magnétique dont l'effet le plus sensible est d'attirer un morceau de fer.C'est en 1600 que paraît le premier ouvrage sur les aimants : De magnete. Son auteur, William Gilbert, essaya de créer des aimants artificiels, en utilisant le champ magnétique terrestre pour magnétise […] Lire la suite

FERRITES

  • Écrit par 
  • Ramanathan KRISHNAN, 
  • Roger VAUTIER
  •  • 400 mots

Les ferrites sont des matériaux magnétiques très utilisés dans les techniques de télécommunications, tant pour le matériel destiné au grand public (radio, télévision) que pour le matériel professionnel (faisceaux hertziens, radar). Ce sont des céramiques à base d'oxydes, ce qui les différencie nettement des métaux ou des […] Lire la suite

GRENATS

  • Écrit par 
  • Gérard GUITARD, 
  • Ramanathan KRISHNAN
  •  • 4 264 mots
  •  • 11 médias

Quoique les grenats non magnétiques soient connus de l'homme depuis très longtemps, le premier grenat Y3Al5O12 (YAG) – aussi non magnétique – a été synthétisé seulement en 1951 ; puis, en 1956, Bertaut et Forrat découvrirent le grenat magnétique Y3Fe5O12. Louis Néel expliqua le ferromagnétisme que l'on observe dans les divers grenats magnétiques. À peu pr […] Lire la suite

MAGNÉTISME (notions de base)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 758 mots
  •  • 1 média

On appelle aimant tout matériau capable d’attirer le fer en produisant un champ magnétique qui s’étend à l’extérieur de ses limites. On observe que tout aimant possède deux pôles qu’on appelle pôle nord et pôle sud, en référence aux pôles géographiques terrestres vers lesquels ils sont attirés. On ne connaît pas d’objet qui soit un monopôle magnétique ; si on divise en deux un aimant, chaque parti […] Lire la suite

VERRES DE SPIN

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 121 mots

Les verres de spin sont des matériaux magnétiques désordonnés. On les obtient en incorporant au hasard dans une matrice non magnétique (cuivre, argent, or, etc.) des atomes porteurs de moment magnétique (fer, manganèse, cobalt, etc.) se comportant comme de minuscules aimants élémentaires. De ce type d'agencement résulte […] Lire la suite


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Spessartine et almandin : domaine de stabilité

dessin : Spessartine et almandin : domaine de stabilité

dessin

Diagramme température-pression montrant le domaine de stabilité de la spessartine (a) pour la composition globale 3 MnO, Al2O3, 3 SiO2 + H2O et de l'almandin (b) pour la composition globale 3 FeO, Al2O3,... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Grenat : structure

dessin : Grenat : structure

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Disposition des trois sites dans la structure grenat. 

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Teneur en carbone

graphique : Teneur en carbone

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Le diagramme simplifié représente en fonction de la température et de la teneur en carbone les domaines d'existence des différents colnstituants des aciers. 

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Austénite : transformation

dessin : Austénite : transformation

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Les courbes 1 et 2 représentent en fonction de la température et du temps la transformation de l'austénite  1 correspond au début et 2 à la fin de la transformation, 3 à 50 % d'austénite transformée. A droite sont indiquées les duretés de l'acier transformé isothermiquement... 

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Acier trempé : dureté et teneur en carbone

graphique : Acier trempé : dureté et teneur en carbone

graphique

La figure montre la variation de dureté de l'acier trempé en fonction de la teneur en carbone. On voit que la dureté est aussi accrue, dans une certaine mesure, par les éléments d'alliages. 

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Essai Jominy

graphique : Essai Jominy

graphique

L'essai Jominy consiste à refroidir un cylindre de l'acier étudié par un jet d'eau calibré sur la face inférieure du cylindre. La dureté est ensuite mesurée le long des génératrices du cylindre. 

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Action du chrome sur l'austénite

graphique : Action du chrome sur l'austénite

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Le chrome a pour effet de diminuer le domaine d'existence de l'austénite qui disparaît totalement au-dessus d'une certaine teneur en chrome. La figure correspond au cas d'aciers peu carbonés. 

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Aciers au chrome et aciers ordinaire : dureté

graphique : Aciers au chrome et aciers ordinaire : dureté

graphique

Pour une même température de revenu, les aciers au chrome gardent une dureté très supérieure aux aciers ordinaires. 

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Aciers au nickel après refroidissement

graphique : Aciers au nickel après refroidissement

graphique

La figure indique les structures prises par les aciers au nickel après un refroidissement lent, en focntion des teneurs en carbone et en nickel. Avec des refroidissements rapides, les aciers contenant moins de 10 % de nickel ont aussi une structure martensitique. 

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Aciers réfractaires

tableau : Aciers réfractaires

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Composition d'aciers réfractaires pouvant être utilisés entre 400 et 500 0C. 

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Matériau ferromagnétique

dessin : Matériau ferromagnétique

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Matériau ferromagnétique aimanté. 

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Hystérésis

graphique : Hystérésis

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Cycle d'hystérésis. 

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Circuit magnétique

dessin : Circuit magnétique

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Circuit magnétique à aimant. 

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Matériau à aimant

dessin : Matériau à aimant

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Courbe caractéristique d'un matériau à aimant. 

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Alliages à durcissement par précipitation

tableau : Alliages à durcissement par précipitation

tableau

Propriétés des alliages à durcissement par précipitation. 

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Alliages Fe-Ni-Al

tableau : Alliages Fe-Ni-Al

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Propriétés magnétiques et composition des alliages Fe-Ni-Al avec additions de Cu, Co, Ti, etc. 

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Alliages à durcissement par réaction désordre-ordre

tableau : Alliages à durcissement par réaction désordre-ordre

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Propriétés magnétiques des alliages à durcissement par réaction désordre-ordre. 

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Aimants en poudres

tableau : Aimants en poudres

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Propriétés magnétiques des aimants en poudres. 

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Aimants ferrites

tableau : Aimants ferrites

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Propriétés magnétiques des aimants ferrites. 

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Systèmes international et électropratique

tableau : Systèmes international et électropratique

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Le système international d'unités est le seul légal et obligatoire. Cependant l'usage dans l'industrie est d'utiliser les unités plus «parlantes» du système électropratique. 

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Structure magnétique

dessin : Structure magnétique

dessin

Structure magnétique. 

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Variation thermique du moment magnétique de grenats

graphique : Variation thermique du moment magnétique de grenats

graphique

Variation thermique du moment magnétique dans quelques grenats M3Fe5O12 avec M = Y, Gd, Ho et Y + Gd2

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Domaines magnétiques dans une couche mince de grenat

dessin : Domaines magnétiques dans une couche mince de grenat

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Configurations de domaines magnétiques dans une couche mince de grenat pour mémoire à bulle ; en absence de champ externe (a), en présence d'un champ magnétique (b). 

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Mémoires à bulles

tableau : Mémoires à bulles

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Quelques compositions typiques de mémoire à bulles. 

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Amélioration des matériaux et élévation des performances

graphique : Amélioration des matériaux et élévation des performances

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Parmi les matériaux dont les améliorations ont entraîné une élévation des performances des moteurs, il faut citer, en tout premier lieu, les aimants de la famille des terres rares, qui sont à la fois linéaires et puissants ; ils restent cependant coûteux. 

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Spessartine et almandin : domaine de stabilité

Spessartine et almandin : domaine de stabilité
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Grenat : structure

Grenat : structure
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Teneur en carbone

Teneur en carbone
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Austénite : transformation

Austénite : transformation
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Acier trempé : dureté et teneur en carbone

Acier trempé : dureté et teneur en carbone
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Essai Jominy

Essai Jominy
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Action du chrome sur l'austénite

Action du chrome sur l'austénite
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Aciers au chrome et aciers ordinaire : dureté

Aciers au chrome et aciers ordinaire : dureté
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Aciers au nickel après refroidissement

Aciers au nickel après refroidissement
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Aciers réfractaires

Aciers réfractaires
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Matériau ferromagnétique

Matériau ferromagnétique
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Hystérésis

Hystérésis
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Circuit magnétique

Circuit magnétique
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Matériau à aimant

Matériau à aimant
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Alliages à durcissement par précipitation

Alliages à durcissement par précipitation
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Alliages Fe-Ni-Al

Alliages Fe-Ni-Al
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Alliages à durcissement par réaction désordre-ordre

Alliages à durcissement par réaction désordre-ordre
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Aimants en poudres

Aimants en poudres
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Aimants ferrites

Aimants ferrites
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Systèmes international et électropratique

Systèmes international et électropratique
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Structure magnétique

Structure magnétique
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Variation thermique du moment magnétique de grenats

Variation thermique du moment magnétique de grenats
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Domaines magnétiques dans une couche mince de grenat

Domaines magnétiques dans une couche mince de grenat
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Mémoires à bulles

Mémoires à bulles
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Amélioration des matériaux et élévation des performances

Amélioration des matériaux et élévation des performances
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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