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L’addition simultanée de lanthane et de cobalt aux hexaferrites de strontium améliore significativement leurs performances magnétiques. Une microstructure adaptée tire profit de cette amélioration. Les brevets de deux procédés de fabrication ont récemment été déposés.
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2. Synthèse d’un aimant hexaferrite : procédé céramique
Les hexaferrites de type SrFe12O19 sont fabriqués selon un procédé céramique qui peut être décomposé en cinq étapes : le mélange des matières premières, la calcination, le broyage, le pressage et le frittage.
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Le mélange est effectué par voie humide ou sèche. Les matières premières utilisées sont l’oxyde de fer Fe2O3 et le carbonate de strontium SrCO3.
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La calcination est l’opération de synthèse du ferrite. Elle est effectuée à une température comprise entre 1 200 et 1 300 ˚C, sur des pastilles compactées issues de l’étape de mélange. À l’issue de la calcination, la taille des grains est de l’ordre de 1 µm.
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Le broyage par voie humide permet de séparer les particules de ferrite « enchevêtrées » et soudées les unes aux autres sans alignement cohérent. Il permet de donner aux particules la mobilité nécessaire à leur orientation. Au cours de cette étape, certains additifs sont utilisés afin de favoriser la densification et de contrôler la microstructure de l’aimant obtenu à l’issue du procédé céramique.
Exemplela silice SiO2 contrôle la croissance des grains. Un excès de carbonate de strontium SrCO3 est utilisé comme fondant. De l’alumine Al2O3 permet d’ajuster les propriétés magnétiques.
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Le pressage sous champ magnétique permet l’alignement des particules et la mise en forme de l’aimant aux dimensions voulues (bagues, blocs, tuiles...).
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Enfin, le frittage est l’étape qui permet la densification de l’aimant. Il est réalisé à une température comprise entre 1 200 ˚C et 1 300 ˚C.
Les hexaferrites dopés au La-Co sont préparés selon un procédé identique. Les éléments La et Co sont ajoutés au mélange initial sous forme d’oxydes, La2O3 et Co3O4.
Afin de conserver l’électroneutralité du composé SrFe12O19 dans l’aimant fritté, les oxydes La2O3 et Co3O4 sont ajoutés au mélange initial en quantités...
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BIBLIOGRAPHIE
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(3) - LE BRETON (J.M.), WIESINGER (G.), TELLEZ-BLANCO (C.), ISNARD (O.), TEILLET (J.), GRÖSSINGER (R.), MOREL (A.), KOOLS (F.), TENAUD (P.) - Sublattice Occupation in Sr1 − xLaxFe12 − xCoxO19 Ferrites Investigated by Mössbauer Spectrometry and Neutron Diffraction - . Proceedings of the 8th International Conference on Ferrites (ICF8), Kyoto et Tokyo, Japon, édité par M. Abe et Y. Yamazaki, 199-201 (2000).
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(4) - LE BRETON (J.M.), TEILLET (J.), WIESINGER (G.), MOREL (A.), KOOLS (F.), TENAUD (P.) - Mössbauer investigation of Sr-Fe-O hexaferrites with La-Co addition - . IEEE Transactions on Magnetics, 38, 2952-2954 (2002).
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(5) - MOREL (A.), LE BRETON (J.M.), KREISEL (J.), WIESINGER (G.), KOOLS...
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