Comment fonctionnent les aimants en néodyme ?

Inventés au début des années 1980, les aimants en néodyme sont, depuis 2009, le type d'aimant permanent le plus puissant disponible. Leur solidité, leur petite taille et leur faible coût ont permis de nombreuses avancées dans l'audio personnel, les moteurs électriques et d'autres domaines.

Les aimants en néodyme sont constitués d'un alliage appelé NIB - néodyme, fer et bore. Ils appartiennent à la classe des aimants de terres rares, c'est-à-dire des aimants métalliques fabriqués avec des éléments de terres rares. La disposition des électrons dans les éléments des terres rares leur permet de développer de forts champs magnétiques. Les éléments de terres rares sont chers, mais les champs magnétiques sont si puissants que vous pouvez rendre les aimants très petits. Les aimants plus petits finissent par être moins chers.

Comme avec d'autres matériaux fortement magnétiques, les NIB sont fragiles, de sorte que les aimants reçoivent un revêtement protecteur d'un métal plus résistant, comme le nickel, ou d'un matériau plus résistant, comme le plastique.

Actuellement, les aimants NIB sont disponibles dans une gamme de niveaux de résistance, de N24, le plus bas, à N55. Un aimant classé N45 aura un champ de 1,25 Tesla. Cela approche de la puissance magnétique des IRM médicales, qui nécessitent une salle spéciale sans métal. Les IRM ont des aimants d'environ 3 Teslas.

Tous les matériaux ferromagnétiques perdent leur magnétisme avec le chauffage; la température à laquelle ils perdent leur magnétisme s'appelle le point de Curie. Les aimants en néodyme perdent leur force entre 80 degrés C et 230 degrés C, selon le grade. Bien que cette température soit supérieure à la température ambiante (25 degrés C), elle est inférieure à celle de nombreux autres matériaux magnétiques.

Les aimants NIB ont rendu possible les écouteurs-boutons. Pour qu'un petit écouteur gère suffisamment de puissance pour qu'il sonne bien, les aimants des transducteurs audio ont besoin d'un champ magnétique puissant. Alors que les écouteurs existaient avant les aimants en néodyme, ils n'étaient pas adaptés à une écoute haute fidélité. La petite taille et la bonne fidélité des écouteurs ont contribué au succès du phénomène lecteur MP3.

Les amateurs ont adopté les aimants NIB pour une variété d'utilisations. Collés à une étagère en acier, ils peuvent contenir des couteaux et des outils. Ils sont utilisés pour les attelages sur les voitures de chemin de fer miniatures. Les moteurs électriques améliorés avec des aimants NIB remplacent les moteurs à combustion interne pour les modèles réduits d'avions, de bateaux et de voitures.

Les qualités d'aimants NIB les plus puissantes présentent certains dangers qui méritent d'être connus. Deux d'entre eux peuvent s'attirer avec suffisamment de force pour se briser ou pour vous casser les doigts si votre main vous gêne. En cas d'ingestion, deux aimants peuvent pincer le tube digestif, provoquant des douleurs et des blessures graves. Les champs magnétiques puissants peuvent interférer avec les stimulateurs cardiaques. Ils sont également assez puissants pour effacer les disquettes ou la bande magnétique d'une carte de crédit. Les aimants NIB plus grands ne peuvent pas être transportés par avion car ils peuvent interférer avec la boussole de navigation de l'avion.

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