LANTHANE ET LANTHANIDES

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Terres rares : caractéristiques physico-chimiques

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Terres rares : découverte

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Terres rares : éléments

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Terres rares : minéraux

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Applications liées aux propriétés magnétiques

Si les matériaux à base de ferrite ou d'alliages Al-Ni-Co sont les plus connus, on a produit depuis les années 1960 des aimants permanents à base de terres rares, dont les propriétés magnétiques sont exceptionnelles, avec une température de Curie pouvant atteindre 700 0C. L'optimisation des formulations chimiques, résultat direct de la recherche, a permis la mise au point d'aimants de plus en plus performants, de plus en plus petits et façonnables.

Les aimants samarium-cobalt

La formule de base de ces aimants est SmCo5. Puis, avec le temps et la recherche, la formulation s'est compliquée par ajout de faibles quantités de fer, de cuivre, de zinc, d'autres terres rares, etc., jusqu'à l'optimisation des performances (fig. 6). Leur synthèse est simple, selon la technologie de la métallurgie des poudres. Leur force d'aimantation par gramme est supérieure d'un facteur 4 à celle des aimants classiques à base de fer, ce qui permet la miniaturisation des objets dans lesquels ils sont impliqués. Ils présentent une situation unique de haute énergie magnétique, de champ coercitif et de température de Curie élevés. Depuis les années 1980, et malgré un prix plus important que celui des ferrites, la liste des utilisations est très longue : alternateurs, moteurs continus, générateurs à effet Hall, écouteurs des baladeurs, haut-parleurs, appareils de mesure, appareils de levage, microphones, interrupteurs, relais, moteurs pas à pas, détecteurs de métaux, etc. Au Japon et en Allemagne, ils équipent les trains à lévitation magnétique, qui atteindront des vitesses de 500 km/h.

Aimants permanents et terres rares

Aimants permanents et terres rares

Dessin

Progression dans le temps de la puissance des aimants permanents contenant des terres rares. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les aimants néodyme-fer-bore

La formule chimique de base est Nd2Fe14B, le cas échéant partiellement substituée pour augmenter ses performances. Développés à partir des années 1980 et synthétisés selon les procédés métallurgiques traditionnels, ce sont les aimants connus les plus puissants. Leur champ d'application est plus vaste encore que celui des aimants samarium-cobalt en [...]

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Pour citer l’article

Patrick MAESTRO, Regino SAEZ PUCHE, Pierre-Charles PORCHER, Concepcion CASCALES, « LANTHANE ET LANTHANIDES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 janvier 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/lanthane-et-lanthanides/