Les aimants aux terres rares et les aimants en céramique sont deux types d'aimants permanents; ils sont tous deux composés de matériaux qui, une fois chargés magnétiquement, conserveront leur magnétisme pendant des années à moins qu'ils ne soient endommagés. Cependant, tous les aimants permanents ne sont pas identiques. Les aimants en terres rares et en céramique diffèrent par leur force et leur résilience car ils sont fabriqués à partir d'alliages métalliques différents.
Composition chimique
Les aimants en céramique sont également appelés aimants en céramique dure ou aimants ferriques. Ils sont fabriqués à partir de ferrite de strontium ou de baryum. Il existe deux types d'aimants aux terres rares: le samarium cobalt (SmCo) et le néodyme-fer-bore (NdFeB). Les aimants SmCo et NdFeB sont appelés "terres rares" car ils sont fabriqués à partir de la série des terres rares, ou lanthanides, du tableau périodique des éléments, selon Magnet Man.
Histoire
Les aimants en céramique sont utilisés depuis les années 1960. Les aimants en céramique étaient moins chers et plus puissants que les aimants en aluminium-nickel-cobalt et en acier qui étaient auparavant utilisés, et sont rapidement devenus populaires. Les aimants SmCo ont été développés dans les années 1970 et ont été les premiers aimants aux terres rares à être produits. Les aimants NdFeB sont devenus disponibles à l'achat en 1984.
Force
La force du champ magnétique produit par un aimant est quantifiée avec BHmax, ou produit d'énergie maximum, qui est mesuré en MegaGauss Oersted (MGOe). Plus le BHmax est élevé, plus l'aimant est puissant. Les aimants en céramique ont un BHmax de 3,5, SmCo ont un BHmax de 26 et NdFeB sont les plus puissants des aimants de terres rares avec un BHmax de 40.
Résistance au stress thermique
Les aimants peuvent commencer à perdre de leur force lorsqu'ils sont chauffés au-delà d'une certaine température, connue sous le nom de Tmax, et ne doivent pas être utilisés au-delà de cette température. Cependant, ils retrouveront leur force lorsqu'ils seront refroidis en dessous de Tmax. Les aimants en céramique ont un Tmax de 300 degrés Celsius, tout comme les aimants SmCo, et les aimants NdFeB ont un Tmax de 150 degrés Celsius. Si un aimant est chauffé trop au-delà de Tmax, il finira par se démagnétiser à une température connue sous le nom de Tcurie. Lorsqu'un aimant est chauffé au-delà de Tcurie, il ne récupérera pas une fois refroidi. Les aimants en céramique ont une valeur Tcurie de 460 degrés Celsius, SmCo ont une Tcurie de 750 et NdFeB ont une Tcurie de 310 degrés.
Durabilité
En plus de leur résistance aux contraintes thermiques, les aimants varient également dans leur résistance à d'autres contraintes. Les aimants NdFeB sont fragiles et difficiles à usiner. Ils se corrodent également facilement. Les aimants SmCo sont légèrement moins cassants et sont également difficiles à usiner, mais ont une haute résistance à la corrosion. Les aimants SmCo sont également le type d'aimant le plus cher. Les aimants en céramique sont moins coûteux que les aimants SmCo et NdFeB et ont une bonne résistance à la démagnétisation et à la corrosion.