Les aimants sont des objets qui génèrent des champs magnétiques. Ces champs magnétiques permettent aux aimants d'attirer à distance certains métaux sans les toucher. Les champs magnétiques de deux aimants les amèneront soit à s'attirer, soit à se repousser, selon la façon dont ils sont orientés. Certains aimants se produisent naturellement, tandis que d'autres sont fabriqués par l'homme. Bien qu'il existe de nombreux types d'aimants, deux des plus populaires sont les aimants en céramique et les aimants en néodyme. Chacun a ses propres avantages et inconvénients.
Histoire
Les philosophes grecs antiques ont écrit sur les propriétés magnétiques de la magnétite, un minerai de fer naturellement magnétique. Pendant des milliers d'années, tous les aimants étaient des aimants naturels tels que la magnétite. En 1952, des aimants ont été fabriqués pour la première fois en céramique. En fabriquant des aimants en céramique, les ingénieurs ont pu donner aux aimants la forme qu'ils souhaitaient. En fabriquant les aimants en céramique à partir de mélanges soigneusement créés, des champs magnétiques plus puissants que ceux possibles dans la nature ont pu être générés. En 1983, les aimants en néodyme ont été inventés.
Deux types d'aimants
Les aimants en céramique sont parfois appelés aimants en « ferrite dure ». Ils sont fabriqués à partir de ferrite de baryum en poudre ou de ferrite de strontium en poudre. Cette poudre est formée dans la forme que l'aimant doit prendre en lui appliquant une pression et en la cuisant. Les aimants en néodyme sont des alliages métalliques purs formés de néodyme, de fer et de bore. Ils sont parfois formés en combinant les différents métaux en fusion et en les refroidissant jusqu'à ce qu'ils deviennent solides. Parfois, les métaux sont réduits en poudre, mélangés et pressés ensemble.
Avantages de chacun
Les aimants en céramique et en néodyme ont chacun des avantages différents. Les aimants en céramique sont faciles à magnétiser. Ils sont très résistants à la corrosion et n'ont généralement pas besoin de revêtements supplémentaires pour la protection contre la corrosion. Ils résistent à la démagnétisation par les champs extérieurs. Ils sont plus forts que les aimants naturels, bien que de nombreux autres types d'aimants soient plus forts qu'eux. Ils sont relativement bon marché. Les aimants en néodyme sont les plus puissants de tous les aimants permanents. Un aimant en néodyme peut soulever plus que tout autre type d'aimant de la même taille. Ils sont extrêmement résistants à la démagnétisation par les champs magnétiques externes.
Inconvénients de chacun
Les aimants en céramique et en néodyme présentent également des inconvénients différents. Les aimants en céramique sont extrêmement fragiles et se cassent facilement. Ils ne peuvent pas être utilisés dans des machines qui subissent beaucoup de stress ou de flexion. Ils se démagnétisent s'ils sont exposés à des températures élevées (au-dessus de 480 degrés Fahrenheit.) Ils ont seulement une force magnétique modérée, ce qui les rend inadaptés aux applications nécessitant une puissance magnétique puissante des champs. Les aimants en néodyme sont relativement plus chers que les aimants en céramique. Ils rouillent très facilement et des mesures supplémentaires doivent être prises pour les protéger de la corrosion. Les aimants en néodyme sont également très fragiles et se fissurent sous l'effet du stress. Ils perdent leur magnétisme s'ils sont exposés à des températures supérieures à 175 à 480 degrés Fahrenheit (selon l'alliage exact utilisé).
Comparaison
Les aimants en céramique et en néodyme sont chacun les plus appropriés pour différentes applications. En raison de leur prix relativement élevé et de leur sensibilité aux conditions extérieures, les aimants en néodyme ne conviennent mieux que pour applications où des champs magnétiques extrêmement élevés sont nécessaires, telles que des turbines et des générateurs puissants et la physique des particules expériences. Les aimants en céramique moins chers mais plus faibles sont probablement mieux utilisés pour des travaux plus courants tels que les turbines et les générateurs de faible puissance, les expériences scientifiques en classe et les aimants de réfrigérateur.
