Température de Curie et température de fonctionnement des aimants NdFeB

Idans le domaine d'application de Aimants NdFeBIl existe une relation étroite entre le magnétisme et la température. Lorsque la température de l'aimant dépasse un certain seuil, une démagnétisation permanente se produit, et la température maximale de fonctionnement supportée par les différentes qualités d'aimants NdFeB varie.

Température de Curie

Lorsqu'on étudie l'effet de la température sur le magnétisme, la « température de Curie » est un concept clé. L'appellation de ce terme est étroitement liée à la famille Curie. Au début du XIXe siècle, le célèbre physicien Pierre Curie découvrit, lors de ses recherches expérimentales, que lorsqu'un aimant est chauffé à une certaine température, son magnétisme originel disparaît complètement. Plus tard, on nomma cette température « point de Curie », également appelé température de Curie ou point de transition magnétique.

D'un point de vue professionnel, la température de Curie est la température critique à laquelle les matériaux magnétiques effectuent la transition d'état entre matériaux ferromagnétiques et matériaux paramagnétiques. Lorsque la température ambiante est inférieure à la température de Curie, le matériau présente des propriétés ferromagnétiques ; lorsqu'elle est supérieure, il devient paramagnétique. La hauteur du point de Curie dépend principalement de la composition chimique et des caractéristiques de la structure cristalline du matériau.

Lorsque la température ambiante dépasse la température de Curie, l'agitation thermique de certaines molécules de l'aimant s'intensifie, ce qui détruit la structure du domaine magnétique et entraîne la disparition de plusieurs propriétés ferromagnétiques, telles que la perméabilité magnétique élevée, la boucle d'hystérésis et la magnétostriction, et l'aimant subit une démagnétisation irréversible. Bien que l'aimant démagnétisé puisse être remagnétisé, la tension de magnétisation requise est bien supérieure à la tension initiale ; après remagnétisation, l'intensité du champ magnétique généré par l'aimant est généralement difficile à rétablir à son niveau initial.

Température de fonctionnement

Fait référence à la plage de température dans laquelle le aimant en néodyme Peut supporter une utilisation réelle. En raison des différences de stabilité thermique des différents matériaux, la plage de températures de fonctionnement correspondante varie également. Il convient de noter que la température maximale de fonctionnement du néodyme est nettement inférieure à sa température de Curie. Dans cette plage de températures de fonctionnement, lorsque la température augmente, la force magnétique de l'aimant diminue, mais après refroidissement, la plupart de ses propriétés magnétiques peuvent être restaurées.

Il existe une corrélation positive évidente entre la température de Curie et la température de fonctionnement : en général, plus la température de Curie d'un matériau magnétique est élevée, plus sa limite supérieure de température de fonctionnement est élevée et meilleure est sa stabilité thermique. Prenons l'exemple du matériau NdFeB fritté : l'ajout d'éléments tels que le cobalt, le terbium et le dysprosium aux matières premières permet d'augmenter efficacement sa température de Curie. C'est pourquoi les produits à haute coercivité (tels que les séries H, SH, etc.) contiennent généralement du dysprosium.

Même pour un même type d'aimant, les différentes qualités de produits présentent des résistances à la température différentes en raison de différences de composition et de microstructure. Prenons l'exemple des aimants NdFeB : la plage de températures maximales de fonctionnement des différentes qualités se situe approximativement entre 80 et 230 °C.

Facteurs affectant la température de fonctionnement réelle de l'aimant NdFeB

• Forme et taille des aimants en néodyme : Le rapport hauteur/largeur de l'aimant (c'est-à-dire le coefficient de perméabilité Pc) ​​a un impact significatif sur sa température de fonctionnement maximale réelle. Aimants NdFeB série H Ils peuvent fonctionner normalement à 120 °C sans démagnétisation. Certains aimants de tailles spéciales peuvent même se démagnétiser à température ambiante. Par conséquent, pour ces aimants, il est souvent nécessaire d'augmenter leur température maximale de fonctionnement en augmentant le niveau de coercivité.

• Degré de fermeture du circuit magnétique : Le degré de fermeture du circuit magnétique est également un facteur important affectant la température maximale de fonctionnement réelle de l'aimant. Pour un même aimant, plus le degré de fermeture de son circuit magnétique de travail est élevé, plus sa température maximale de fonctionnement est élevée et plus ses performances sont stables. On constate que la température maximale de fonctionnement de l'aimant n'est pas une valeur fixe, mais évolue dynamiquement avec le degré de fermeture du circuit magnétique.