Présentation
RÉSUMÉ
Les ferrites industriels se décomposent essentiellement en ferrites doux et en ferrites durs. Les ferrites durs sont utilisés comme aimants permanents ; les ferrites doux comme noyaux magnétiques faibles pertes dans les transformateurs et les inductances en électronique de puissance. Cet article débute par la présentation des propriétés physiques de ces oxydes magnétiques. Il poursuit par le choix du matériau et du format du noyau en fonction de l’application, pour s’attarder ensuite sur les ferrites de manganèse-zinc. Les ferrites industriels ont un prix de fabrication très bas, de plus ils permettent un grand nombre de compositions chimiques avec autant de propriétés magnétiques différentes.
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Richard LEBOURGEOIS : Docteur de l’Institut national polytechnique de Grenoble - Ingénieur de l’École nationale supérieure d’électricité de Grenoble - Responsable des Études ferrites à Thales Research and Technology France
INTRODUCTION
Les ferrites sont des oxydes magnétiques présentant un magnétisme particulier appelé ferrimagnétisme. Louis Néel, prix Nobel de Physique en 1970, a largement contribué à l’explication et à la compréhension de leurs propriétés.
Il existe deux grandes familles de ferrites industriels : les ferrites doux et les ferrites durs que l’on trouve essentiellement à l’état polycristallin, sous forme de céramique massive. Cette appellation tire son origine des premiers aimants techniques qui étaient fabriqués à partir d’aciers au début du XX e siècle. En effet, le fer métallique, lorsqu’il contient des impuretés, comme par exemple des inclusions de carbone, présente à la fois un champ coercitif élevé et une dureté mécanique importante ; lorsqu’il est pur, son champ coercitif est faible et sa dureté mécanique diminue (matériau doux, traduction de l’anglais « soft material »).
Les ferrites durs sont donc employés comme aimants permanents (cf. article
Les ferrites doux regroupent trois familles de matériaux :
• La 1 re famille est celle des ferrites spinelles de manganèse-zinc (Mn-Zn) utilisés pour des fréquences allant de 10 kHz à 1 MHz . Ces matériaux sont principalement utilisés dans les domaines de la conversion d’énergie ou le traitement du signal . Leur résistivité électrique vaut typiquement 1 Ω · m.
• La 2 e famille est celle des ferrites spinelles...
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- Version courante de mai 2022 par Richard LEBOURGEOIS
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Ferrites doux pour l'électronique de puissance
Propriétés physiques des ferrites
Sources bibliographiques
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