Présentation
RÉSUMÉ
En raison de la croissance attendue de leur marché, les matériaux pour aimants permanents présentent des perspectives d’avenir très favorables à leur développement. Ceci est lié au développement de l’utilisation des objets connectés et des véhicules électriques, ainsi qu’à l’importance croissante des énergies renouvelables dans la production d’énergie.
Les aimants ferrites, qui représentent la plus grande part du chiffre d’affaires du marché, sont principalement utilisés dans les moteurs, commerciaux ou industriels. Les aimants Nd-Fe-B voient leur champ d’application augmenter en raison de leur utilisation croissante dans les véhicules électriques, les véhicules hybrides et les éoliennes. Quant aux aimants Alnico, Sm-Co et Sm-Fe-N, ils sont utilisés pour des applications bien spécifiques.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Jean-Marie LE BRETON : Professeur de Physique - Groupe de Physique des Matériaux – UMR 6634 CNRS, Université de Rouen Normandie, INSA Rouen Normandie, 76000 Rouen, France
INTRODUCTION
Les aimants permanents présentent des perspectives d’avenir très favorables à leur utilisation croissante dans de nombreux domaines. La croissance du marché des véhicules automobiles électriques ajoutée à celle de la part des énergies renouvelables, et notamment de l’éolien, dans la production d’énergie électrique continuent de faire progresser le marché des aimants permanents, en particulier celui des ferrites et des Nd-Fe-B.
Les aimants ferrites sont de plus en plus utilisés pour les systèmes de verrouillage et de freinage automobile, ainsi que pour les systèmes électroacoustiques comme les haut-parleurs et les microphones.
Les aimants Nd-Fe-B sont de plus en plus utilisés dans les véhicules électriques et hybrides, ainsi que dans la production d’énergie éolienne et les technologies de l’information.
Les aimants Alnico et Sm-Co sont utilisés pour des applications spécifiques, liées à leur résistance à la corrosion et à la stabilité de leurs propriétés magnétiques à température élevée, en particulier dans les domaines aérospatial et militaire.
Les aimants Sm-Fe-N, récemment apparus, devraient voir leurs domaines d’application s’étendre dans les mêmes secteurs que les Nd-Fe-B.
L’étude des applications des aimants permanents abordée dans ce dossier envisage les différentes conversions d’énergie qu’il est possible d’obtenir avec ces différents types d’aimants.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 2007 par Luc LECHEVALLIER, Jean-Marie LE BRETON, Philippe TENAUD, Antoine MOREL, Serge BRASSARD
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
GlossaireArticle inclus dans l'offre
"Conversion de l'énergie électrique"
(264 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
7. Conclusion
7.1 Évolution du secteur de l’énergie
Dans un contexte où la volonté de réduire la consommation de combustibles fossiles entraîne une électrification des systèmes de production d’énergie, les moteurs électriques et les génératrices éoliennes sont les systèmes privilégiés pour la conversion d’énergie . Les principes de fonctionnement de ces deux types de machines sont similaires, ils diffèrent par le sens de la conversion d’énergie : les moteurs électriques convertissent l’énergie électrique en énergie mécanique, les génératrices éoliennes convertissent l’énergie mécanique en énergie électrique. En permettant une réduction de la complexité et du poids de ces machines, l’utilisation d’aimants permanents à base de terres rares a conduit à une amélioration de leurs performances.
-
Le secteur de la traction électrique a vu se généraliser l’utilisation du moteur synchrone à aimants permanents, notamment en raison de son rendement élevé et des gains massiques qu’il permet d’obtenir. Les aimants permanents sont placés sur le rotor de ce moteur, dans des configurations toujours plus novatrices. Ce sont principalement des aimants Nd-Fe-B qui sont utilisés, les aimants Sm-Co étant réservés aux moteurs fonctionnant à des températures élevées. Dans ce secteur d’activité, l’utilisation d’aimants se généralise pour des moteurs de moyenne puissance, jusqu’à 200 kW.
-
Dans le secteur de la production d’énergie électrique, la part de l’éolien a très fortement progressé au cours des dernières années. Afin de diminuer les masses des actionneurs, de restreindre la maintenance et d’augmenter...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Conclusion
Article inclus dans l'offre
"Conversion de l'énergie électrique"
(264 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MÜLLER (K.H.), SAWATZKI (S.), GAUß (R.), GUTFLEISCH (O.) - Permanent Magnet Materials and Applications, in Handbook of Magnetism and Magnetic Materials. - J.M.D. Coey and S.S.P. Parkin Editors, Springer, pp. 1369-1433 (2021).
-
(2) - ROSSIGNOL (M.), YONNET (J.P.) - Les aimants permanents. Les matériaux magnétiques et leurs applications. Chapitre 15, Magnétisme II. - Éditeur : E. Du Trémolet de Lacheisserie, Collection Grenoble Sciences, EDS Siences (2000).
-
(3) - JACK (K.H.) - α’’Fe16N2 : a giant magnetic moment material ? - Materials Science Forum, 325-326, pp. 91-98 (2000).
-
(4) - WANG (J.P.) - Environment-friendly bulk Fe16N2 permanent magnet: Review and prospective. - Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 497, 165962 (2020).
-
(5) - SAITO (T.), YAMAMOTO (H.) - Hard magnetic properties of Fe16N2 magnets. - AIP Advances, 14, 015149 (2024).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Matériaux magnétiques – Partie 5 : aimants permanents (magnétiques durs) – Méthodes de mesure des propriétés magnétiques - NF EN 60404-5 - 2015
-
Matériaux magnétiques – Partie 7 : méthode de mesure de la coercitivité (jusqu'à 160 kA/m) des matériaux magnétiques en circuit magnétique ouvert - NF EN IEC 60404-7 - 2020
-
Grandeurs et unités – Partie 1 : généralités - NF EN ISO 80000-1 - 2022
-
Grandeurs et unités – Partie 6 : électromagnétisme - NF EN 80000-6 - 2008
-
Grandeurs et unités – Partie 5 : Électricité et magnétisme - IEC 80000-6 - 2008
-
Grandeurs et unités – Partie 6 : Électromagnétisme - IEC 80000-6 - 2022
-
Matériaux magnétiques – Partie 1-1 : Classification – Isolations de surface des tôles,...
ANNEXES
1.1 Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centre de recherche (liste non exhaustive)
BRGM – Bureau de recherches géologiques et minières https://www.brgm.fr
GPM – Groupe de Physique des Matériaux, INSA Rouen Normandie https://gpm.univ-rouen.fr
ICMCB – Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux, Institut National Polytechnique de Bordeaux https://www.icmcb-bordeaux.cnrs.fr
CRISMAT – Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux, Université de Caen Normandie https://crismat.cnrs.fr
GEEPS – Laboratoire de génie électrique et électronique de Paris, CentraleSupélec, Université Paris-Saclay https://www.geeps.centralesupelec.fr
LITEN – Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux CEA https://www.liten.cea.fr
Institut Néel – Laboratoire de recherche fondamentale en physique de la matière condensée https://neel.cnrs.fr
SATIE – Laboratoire des systèmes et applications des technologies de l’information et de l’énergie, École Normale Supérieure Paris-Saclay https://satie.ens-paris-saclay.fr
Laboratoire...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Conversion de l'énergie électrique"
(264 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
