Les effets de la température sur les aimants permanents

Contenu

• Notions de base sur le domaine des aimants
• Effets de champs magnétiques
• Effets de la température
• Points de Curie

Dans certaines conditions, les aimants permanents ne sont pas toujours permanents. Les aimants permanents peuvent être rendus non magnétiques par de simples actions physiques. Par exemple, un champ magnétique externe puissant peut perturber la capacité d'un aimant permanent d'attirer des métaux tels que le nickel, le fer et l'acier. La température, comme un champ magnétique externe, peut également affecter un aimant permanent. Bien que les méthodes diffèrent, les résultats sont les mêmes - à l'instar d'un champ magnétique externe trop élevé, une température trop élevée peut démagnétiser un aimant permanent.

Notions de base sur le domaine des aimants

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La puissance derrière un aimant pour attirer les métaux réside dans sa structure atomique de base. Les aimants sont constitués d'atomes entourés d'électrons en orbite. Certains de ces électrons tournent et créent un minuscule champ magnétique appelé "dipôle". Ce dipôle ressemble beaucoup à un minuscule aimant qui a une extrémité nord et sud. Dans un aimant, ces dipôles se combinent pour former des groupes plus vastes et plus puissants appelés "domaines". Les domaines sont comme des briques magnétiques qui donnent sa force à un aimant. Si les domaines sont alignés les uns avec les autres, l'aimant est puissant. Si les domaines ne sont pas alignés mais disposés de manière aléatoire, l'aimant est faible. Lorsque vous démagnétisez un aimant avec un champ magnétique externe puissant, vous forcez les domaines à passer d'une orientation alignée à une orientation aléatoire. Démagnétiser un aimant affaiblit ou détruit un aimant.

Effets de champs magnétiques

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Les aimants puissants - ou les appareils électriques produisant des champs magnétiques puissants - peuvent affecter les aimants générant des champs magnétiques faibles. L'attrait d'un champ magnétique puissant peut l'emporter sur les domaines d'un aimant plus faible et les faire passer d'une orientation alignée à une orientation aléatoire. Cela est particulièrement vrai lorsqu'un champ magnétique à aimants faibles est orienté perpendiculairement à un champ magnétique à aimants plus puissants.

Effets de la température

La température, comme un champ magnétique externe puissant, peut faire perdre l'orientation des domaines des aimants. Lorsqu'un aimant permanent est chauffé, les atomes de l'aimant vibrent. Plus l'aimant est chauffé, plus les atomes vibrent. À un moment donné, la vibration des atomes fait que les domaines passent d'un motif ordonné aligné à un motif désordonné non aligné. Le point où la chaleur excessive atteint une température qui fait vibrer les atomes et réorganise les domaines des aimants est appelé "point de Curie" ou "température de Curie".

Points de Curie

Comme les métaux magnétiques ont des structures atomiques différentes, ils ont tous des points de Currie différents. Le fer, le nickel et le cobalt ont des points de Curie de 1 418, 676 et 2 050 degrés Fahrenheit respectivement. Les températures inférieures à un point de Curie sont appelées température de commande magnétique des aimants. Au-dessous du point de Curie, les dipôles se réorganisent d’une orientation désordonnée et non parallèle à une orientation alignée. Cependant, si on laisse refroidir un aimant permanent chauffé alors qu'il est orienté parallèlement à un champ magnétique externe puissant, il est plus susceptible de revenir avec succès à son état magnétique initial ou à son état magnétique plus puissant.