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1 - CONTEXTE

2 - TECHNIQUES D'ÉLABORATION

  • 2.1 - Élaboration des alliages nanocristallins Sm2(Fe,M)17 et de leurs précurseurs
  • 2.2 - Insertion d'un élément léger

3 - PROPRIÉTÉS STRUCTURALES

4 - PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : RE137 v1

Techniques d'élaboration
Composés d'insertion intermétalliques magnétiquement durs

Auteur(s) : Lotfi BESSAIS

Date de publication : 10 mars 2012

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Auteur(s)

  • Lotfi BESSAIS : Professeur des Universités ICMPE, UMR 7182, CNRS – Université Paris 12

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INTRODUCTION

Résumé

Les propriétés magnétiques intrinsèques des matériaux à base de terres rares et métaux de transition sont considérablement améliorées par l'insertion d'un élément léger tel que l'hydrogène, le carbone ou l'azote. Quant aux propriétés magnétiques extrinsèques, elles sont optimisées par l'élaboration de nanomatériaux qui permettent de mettre en évidence de nouvelles phases aux caractéristiques performantes.

Abstract

The insertion of a light element such as the hydrogen, the carbon or the nitrogen in alloys with rare earth and transition metals improves drastically the intrinsic magnetic properties of these materials. With the aim of optimizing the extrinsic magnetic properties, the elaboration of nanomaterials leads to new phases in the successful magnetic characteristics.

Mots-clés

nanomatériaux magnétiques, enregistrement magnétique, aimants permanents

Keywords

nanomagnetic materials, recoding media, permanent magnets

Points clés

Domaine : Énergie

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : aimants permanents, moteurs hybrides

Domaines d'application : éoliennes, réfrigération magnétique

Principaux acteurs français :

Centres de compétence : CNRS laboratoire ICMPE et Institut Néel, ENS Cachan, Laboratoire de la matière condensée de l'Université Dumaïne

Autres acteurs dans le monde : Toyota, Airbus

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re137


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2. Techniques d'élaboration

2.1 Élaboration des alliages nanocristallins Sm2(Fe,M)17 et de leurs précurseurs

En général, l'élaboration des intermétalliques Sm2(Fe,M)17 est réalisée par la méthode de fusion conventionnelle pour des alliages polycristallins et sous forme de rubans pour les alliages nanocristallins. Le broyage à haute énergie suivi de recuit n'a jamais été mis en œuvre. Cependant, cette méthode est bien adaptée au cas d'alliages à base de samarium, élément extrêmement volatil, car la réaction a lieu au-dessous de sa température de fusion. Les temps de recuit des poudres peuvent être très courts, vu leur grande réactivité. De plus, cette technique conduit à des quantités importantes et homogènes de matériaux aux caractéristiques reproductibles. C'est pour ces différentes raisons que nous avons choisi d'élaborer les alliages Sm-Fe-M par broyage mécanique (jarres et billes) suivi de recuit.

Les échantillons de composition Sm2Fe17–xMx sont préparés à partir de poudres de préalliages Fe3M et Sm2Fe17 , avec un léger excès de samarium (excès indispensable du fait de la grande volatilité du samarium). La composition du préalliage Sm2Fe17 est vérifiée par spectroscopie d'émission atomique (ICP-AES). Les poudres sont cobroyées, dans un broyeur planétaire de type Fritsch P7 , dans des jarres fermées hermétiquement sous atmosphère d'argon de grande pureté (1 ppm d'O2 et 4 ppm d'H2O). Le broyage est effectué en deux étapes : un broyage à faible énergie pendant une demi-heure suivi d'un autre à haute énergie pendant 5 h dans les conditions suivantes : vitesse de rotation des jarres de 1 320 tr/min, vitesse de rotation du plateau de 600 tr/min et rapport masse de billes/masse de poudre égal à 5.

Les poudres nanocristallines obtenues sont recuites pendant 30 min en ampoules de silice scellées sous vide secondaire. Le recuit est réalisé à des températures comprises entre 600 et 1 100 oC selon les phases recherchées. Pour les phases d'équilibre , la température choisie est de 1 050 oC. La réaction...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - CHRISTODOULOU (C.N.), TAKESHITA (T.) -   *  -  J. Alloys Compd., 198, p. 1 (1993).

  • (2) - COEY (J.M.D.), SUN (H.) -   *  -  J. Magn. Magn. Mater., 87, p. L251 (1990).

  • (3) - HANDSTEIN (A.) et al -   *  -  J. Magn. Magn. Mater., 192, p. 281 (1999).

  • (4) - KUBIS (M.) et al -   *  -  J. Magn. Magn. Mater., 217, p. 14 (2000).

  • (5) - SHEN (B.G.) et al -   *  -  J. Phys., Condens. Matter, 7, p. 883 (1995).

  • (6) - van LIER (J.) et al -   *  -  J. Appl. Phys., 83, p. 5549 (1998).

  • (7) - CAO (L.) et al -   *  -  J. Appl. Phys., 81, p. 4539 (1997).

  • ...

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