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Les aimants en ferrite sont connus pour leur faible coût, leur bonne résistance à la corrosion et leur stabilité à haute température jusqu'à 250 °C. Bien que leurs propriétés magnétiques soient très éloignées de celles des aimants en néodyme, jusqu'à dix fois plus faibles qu'eux, la ferrite devient un meilleur choix pour les applications moins énergivores.
Le processus de fabrication d'aimants en ferrite, aussi appelés aimants en céramique, n'est pas aussi coûteux ou sophistiqué que la production d'aimants en néodyme de terres rares.
Les aimants en ferrite commerciaux ont une large gamme de produits, les aimants anisotropes frittés étant les plus puissants et les plastoferrites flexibles les plus faibles. Il y a deux variétés chimiques d'aimants en ferrite, les ferrites de Strontium (SrFe12O19) et les ferrites de Baryum (BaFe12O19) plus faibles.
La production d'aimants en ferrite commence par la calcination du mélange des matières premières (entre 1 100 et 1 250 °C), à savoir de l'oxyde de fer (Fe2O3) et du carbonate de strontium (SrCO3) ou de baryum (BaCO3). Le ratio Fe2O3/SrCO3 est important pour obtenir des aimants aux propriétés magnétiques équilibrées.
Dans les grades les plus élevés, d'autres éléments tels que le cobalt (Co) et le lanthane (La) sont ajoutés pour améliorer les performances magnétiques.
Après calcination, la matière est broyée avec différentes machines comme des broyeurs à jet afin de la réduire à l'état de poudre dont la taille moyenne des particules est comprise entre 0,7 et 0,9 µm.
Cette première méthode consiste à mélanger la poudre fine obtenue après broyage avec de l'eau pour produire une bouillie qui est ensuite compactée dans une matrice en présence d'un champ magnétique appliqué de l'extérieur.
L'eau agit comme un lubrifiant afin de mieux aligner les particules. Il en résulte un aimant en ferrite anisotrope (avec un sens de magnétisation) avec des propriétés magnétiques plus fortes (comme le grade C8).
La seconde méthode n'utilise pas d'eau, elle consiste à presser la poudre fine sèche dans une matrice sans présence de champ extérieur, ce qui donne un aimant isotrope (magnétisé dans toutes les directions) qui a de meilleures tolérances dimensionnelles mais qui est donc beaucoup plus faible (grade C1).
Ce pressage peut également se produire sous un champ magnétique externe afin d'aligner les particules et produire des aimants anisotropes (par exemple, ferrite C5). Le pressage à sec nécessite cependant beaucoup plus de force qu'avec de l'eau.
Une fois pressées, les particules compactées sont ensuite frittées à très haute température (entre 1 100 et 1 250 °C) pour faire fusionner les particules et ne former qu'un seul aimant.
Si l'aimant nécessite un usinage, il sera usiné à l'aide d'outils d'usinage revêtus de diamant, puis revêtu ou plaqué avec le revêtement choisi.
Si un usinage final est effectué, il est effectué à l'aide d'outils de coupe au diamant. Très souvent, les faces des pôles magnétiques sont usinées/meulées à la finition requise et les autres surfaces sont laissées dans un état tel que fritté. L'aimant est ensuite lavé et séché avant d'être magnétisé à saturation et inspecté.
Des aimants avec des formes plus complexes peuvent être fabriqués en liant des poudres de ferrite de Strontium ou ferrite de Baryum dans diverses résines, plastiques et caoutchoucs. Le matériau ainsi obtenu sera magnétiquement isotrope* et donc très faible mais en revanche aura des propriétés mécaniques beaucoup plus intéressantes. On sait bien que les aimants sont généralement très fragiles, voir la page pourquoi mon aimant s'est cassé ?
Si une bonne flexibilité est requise (comme des bandes magnétiques à découper), la proportion de poudre de ferrite ne peut pas être trop grande et la force d'adhérence magnétique sera encore plus faible.
*Il est possible de fabriquer des aimants plastiques anisotropes en effectuant le processus sous un champ magnétique extérieur.
