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Est-ce que les aimants permanents sont-ils vraiment permanents ? La question est de savoir si ces aimants peuvent se démagnétiser ou perdre tout ou partie de leur force. En l’absence d’influences extérieures, les propriétés magnétiques d’un alliage devraient durer des centaines d’années à des milliers d'années ou alors diminuer très lentement. Cependant, les aimants utilisés dans des applications réelles subissent des conditions de démagnétisation externes. Dans cette page, nous avons listé les principaux facteurs pouvant conduire à une démagnétisation. Il est ainsi important d’effectuer une analyse de l’environnement de fonctionnement de l’aimant afin de déterminer la qualité d’alliage magnétique requise pour votre application.
Les aimants peuvent perdre une partie ou toute leur force magnétique en raison des variations de température. Les températures élevées peuvent entraîner des pertes temporaires, irréversibles ou permanentes. Il y a d'autres critères à prendre en compte pour le choix d'un aimant dans une application à température extrême. Pour en savoir plus sur les aimants et les températures qu'ils peuvent supporter, cliquez sur notre page.
Lorsque de la chaleur est appliquée aux aimants jusqu'à leur température d'utilisation max (80 °C en moyenne pour les néodymes), ils perdront temporairement un peu de leur force mais retrouveront cette force après avoir été refroidis à température ambiante, typiquement 20 °C. C'est ce qu'on appelle des pertes temporaires et réversibles. Si l'aimant est exposé à des températures supérieures à sa température d'utilisation maximale, il subira des pertes de tout ou partie de son magnétisme qui ne seront réversibles que par remagnétisation dans une machine spéciale. Ce sont les pertes irréversibles mais tout de même réversibles avec un solénoïde ou un générateur de champs magnétiques pulsés.
Les aimants perdront définitivement leur magnétisme (pertes permanentes) s’ils sont chauffés au-dessus d’un point appelé température de Curie. À ce stade, l'énergie apportée à l'aimant par la chaleur perturbera de façon permanente la structure des domaines magnétiques du matériau, le transformant en un matériau paramagnétique (à peine magnétique). Une nouvelle magnétisation n'est plus possible. La température de Curie des aimants en néodyme est très basse, aux alentours des 320 °C, dans un intervalle entre 300 °C et 370 °C.
Les aimants permanents possèdent une propriété appelée coercivité, c'est la valeur du champ magnétique en ampère/mètre ou en œrsteds nécessaire pour annuler totalement le champ magnétique d'un aimant. Ainsi, les matériaux tels que le Sm-Co et le Nd-Fe-B ont des coercitivités élevées, contrairement aux matériaux plus anciens comme l'Al-Ni-Co ou les matériaux céramiques (ferrite dure). Il est donc possible de démagnétiser un aimant (soit avec un autre aimant puis puissant ou un électro-aimant) en appliquant un champ magnétique opposé à celui de l'aimant. Il est intéressant de noter qu'un champ magnétique opposé est parfois appliqué à un aimant afin de le « faire tomber » ou de réduire sa puissance magnétique globale, cela dépend des applications.
Les moteurs dans lesquels les champs magnétiques dynamiques créés par un ensemble de bobines interagissent avec les champs magnétiques des aimants permanents pour créer un mouvement sont un exemple.
INFO : Coercivité et coercivité intrinsèque sont différentes, à la valeur de la coercivité d'un aimant, l'aimant est toujours "magnétique" mais le champ extérieur annule le champ de l'aimant, il n'y a plus de flux magnétique visible. C'est uniquement si l'aimant est soumis à un champ opposé de valeur supérieur au champ coercitif intrinsèque qu'il perdra sa magnétisation.
Champ coercitif et température sont étroitement liés et un même aimant en néodyme aura un coercivité beaucoup plus basse à 80 °C qu'à 20 °C. Pour améliorer le champ coercitif intrinsèque d'un aimant en néodyme, on lui rajoute certains matériaux chers comme le dysprosium (nuance AH), cela lui permet d'avoir un champ coercitif intrinsèque jusqu'à trois fois plus élevée et de résister à des températures de 220 °C, normalement inconcevable pour un aimant en néodyme classique.
Les aimants en ferrite et en AlNiCo ont des coercivités beaucoup plus faibles, respectivement 5 et 12 fois plus faibles en moyenne que les aimants en néodyme NdFeB. Ils peuvent perdre leur magnétisation en présence d'un aimant en néodyme. Il ne faut donc pas s'amuser à rapprocher des aimants de types différents.
Le phénomène ne s'applique qu'aux matériaux plus anciens, comme les aciers magnétiques et les aimants AlNiCo, ces matériaux sont susceptibles de se démagnétiser si suffisamment d'énergie est transmise à travers eux via un choc, comme une chute ou un coup avec un marteau. Ce type de problème ne se produit pas avec les matériaux modernes. Les informations étant contradictoires, nous ne pouvons pas être certains des répercussions qu'engendreraient des chocs sur les autres types d'aimants. Ne tentez pas de taper des aimants, d'autant plus qu'ils sont fragiles.
Les pôles Nord et Sud d’un aimant sont marqués sur une barre magnétique utilisée en cours de sciences. Stockés ensemble avec leurs pôles nord ensemble, ils perdent leurs propriétés magnétiques plus rapidement que la normale. Au lieu de cela, vous devriez les stocker de manière que leurs pôles nord se touchent. Cette orientation maintiendra les aimants attirés les uns vers les autres et maintiendra leurs champs. Si vous souhaitez faire durer les aimants en fer à cheval en AlNiCo le plus longtemps possible, vous pouvez utiliser un morceau de fer entre les pôles, appelé « keeper ».
La dégradation des performances la plus importante est causée par une réduction du volume de l’aimant. Cette réduction peut se produire en raison d'un impact mécanique, où une partie de l'aimant est rompue du corps principal. C'est notamment le cas d'un aimant de pêche qui se serait brisé et dont la surface magnétique ne collerait plus totalement à un objet, limitant ainsi sa force d'adhérence. Cependant, la perte de volume peut également être causée par la corrosion, celle-ci rongeant l'aimant, surtout en néodyme.
Des aimants en néodyme ne seront pas endommagés s'ils sont plongés dans de l'azote liquide, ils ne perdront temporairement que 10 à 15 % de leur force d'adhérence. Les aimants en samarium-cobalt sont aussi utilisés pour des applications cryogéniques, ils sont utilisables sans problème à des températures proches du zéro absolu. Nous n'avons pas plus d'informations sur les températures négatives que les AlNiCo peuvent supporter, ils semblent bien se comporter jusqu'à -100 °C. Les aimants en ferrite perdent une partie leur magnétisation de façon permanente en dessous de -40 °C. Pour cela, il ne faut pas les refroidir fortement. Des bandes et films magnétiques perdent une partie leur magnétisation de façon permanente en dessous de -20 °C.
