Brève présentation de l’aimant permanent en ferrite

L’aimant en ferrite est un matériau magnétique permanent non métallique mis au point dans les années 1940, composé de Fe2O3, BaO ou SrO. Parce que son processus de préparation et son aspect sont très similaires à ceux des produits céramiques, il est parfois appelé « aimant céramique ». Par rapport aux aimants métalliques, les aimants en ferrite ont une énergie magnétique plus faible mais sont plus résistants à la désaimantation. La ferrite étant principalement constituée d’oxydes, elle est très résistante à la corrosion et à l’oxydation.

Le coût relativement faible des matières premières et la simplicité du processus de production font que les aimants en ferrite occupent la plus grande part du marché parmi tous les types d’aimants. Les aimants en ferrite, l’un des matériaux magnétiques les plus rentables, sont largement utilisés dans diverses applications industrielles telles que les réfrigérateurs, les haut-parleurs et les petits moteurs électriques.

Classification des aimants en ferrite (céramique)

En fonction des différents processus de production, on distingue les aimants en ferrite frittés et les aimants en ferrite collés. Parmi eux, les aimants en ferrite frittés peuvent être divisés en pressage à sec et pressage humide, et les aimants en ferrite collés sont divisés en moulage par extrusion, calandrage et moulage par injection. L’aimant en ferrite collé est souple, élastique et déformable. Les aimants en ferrite offrent l’intensité de champ magnétique la plus faible de tous les matériaux magnétiques permanents, avec un produit énergétique maximal compris entre 0,8 et 5,3 MGOe. Les aimants en ferrite sont non conducteurs et présentent une résistance supérieure à la corrosion puisqu’ils sont essentiellement constitués de rouille (oxyde de fer) et ne se corroderont donc pas davantage. Ils conservent également leurs performances à des températures élevées et peuvent être utilisés à des températures allant jusqu’à 250 degrés Celsius sans aucune perte de performance.

Les aimants ferrites peuvent également être classés comme « aimants doux » ou « aimants durs », selon que leur coercivité est faible ou élevée. Les aimants en ferrite utilisés dans les transformateurs ou les noyaux d’électro-aimants, qui contiennent des composés de nickel, de zinc ou de manganèse, ont une faible force coercitive et sont généralement appelés ferrite tendre ; les aimants en ferrite utilisés dans les aimants permanents sont des ferrites dures, qui ont une coercivité et une rémanence plus élevées après l’aimantation. En raison de sa coercivité élevée, la ferrite dure n’est pas facile à démagnétiser, ce qui est également une caractéristique importante des aimants permanents. La ferrite dure peut générer un flux magnétique et possède également une perméabilité magnétique élevée.

Performance des aimants en ferrite (céramique)

Les normes de dénomination varient d’un marché à l’autre. La nomenclature « Y » est la norme chinoise et la plus utilisée. La nomenclature américaine « C » et la norme européenne « HF » sont moins utilisées. Les propriétés magnétiques de chaque étalon sont comparables. Si vous êtes plus familier avec les normes américaines ou européennes, le guide de référence rapide suivant peut vous être utile:

Guide de référence rapide

C1 = Y8T / Y10T

C5 = Feroba 2 = Fer 2 = HF26/18 = Y30

C7 = Y26H-2 C8B = Y33

C8/C8A = Feroba 3 = Fer 3 = Y30H-1

C9 = Y30H-2

C10 = Y33H

C11 = Y34

C12 = Y30H-2

 

Standard Grade RemanenceBr CoercivityHcb IntrinsicCoercivityHcj Max.EnergyProduct(BH)max
mT kG kA/m kOe kA/m kOe kJ/m3 MGOe
Chinese Standard Y8T 200-235 2.0-2.35 125-160 1.57-2.01 210-280 2.64-3.52 6.5-9.5 0.8-1.2
Y10T 200-235 2.0-2.35 128-160 1.61-2.01 210-280 2.64-3.52 6.4-9.6 0.8-1.2
Y20 320-380 3.2-3.8 135-190 1.70-2.39 140-195 1.76-2.45 18.0-22.0 2.3-2.8
Y22H 310-360 3.1-3.6 220-250 2.76-3.14 280-320 3.52-4.02 20.0-24.0 2.5-3.0
Y23 320-370 3.2-3.7 170-190 2.14-2.39 190-230 2.39-2.89 20.0-25.5 2.5-3.2
Y25 360-400 3.6-4.0 135-170 1.70-2.14 140-200 1.76-2.51 22.5-28.0 2.8-3.5
Y26H 360-390 3.6-3.9 220-250 2.76-3.14 225-255 2.83-3.20 23.0-28.0 2.9-3.5
Y26H-1 360-390 3.6-3.9 200-250 2.51-3.14 225-255 2.83-3.20 23.0-28.0 2.9-3.5
Y26H-2 360-380 3.6-3.8 263-288 3.30-3.62 318-350 4.00-4.40 24.0-28.0 3.0-3.5
Y27H 370-400 3.7-4.0 205-250 2.58-3.14 210-255 2.64-3.20 25.0-29.0 3.1-3.6
Y28 370-400 3.7-4.0 175-210 2.20-2.64 180-220 2.26-2.76 26.0-30.0 3.3-3.8
Y28H-1 380-400 3.8-4.0 240-260 3.02-3.27 250-280 3.14-3.52 27.0-30.0 3.4-3.8
Y28H-2 360-380 3.3-3.8 271-295 3.41-3.71 382-405 4.80-5.09 26.0-30.0 3.3-3.8
Y30 370-400 3.7-4.0 175-210 2.20-2.64 180-220 2.26-2.76 26.0-30.0 3.3-3.8
Y30BH 380-390 3.8-3.9 223-235 2.80-2.95 231-245 2.90-3.08 27.0-30.0 3.4-3.8
Y30H-1 380-400 3.8-4.0 230-275 2.89-3.46 235-290 2.95-3.64 27.0-32.0 3.4-4.0
Y30H-2 395-415 3.95-4.15 275-300 3.46-3.77 310-335 3.90-4.21 27.0-32.5 3.4-4.1
Y32 400-420 4.0-4.2 160-190 2.01-2.39 165-195 2.07-2.45 30.0-33.5 3.8-4.2
Y32H-1 400-420 4.0-4.2 190-230 2.39-2.89 230-250 2.89-3.14 31.5-35.0 4.0-4.4
Y32H-2 400-440 4.0-4.4 224-240 2.81-3.02 230-250 2.89-3.14 31.0-34.0 3.9-4.3
Y33 410-430 4.1-4.3 220-250 2.76-3.14 225-255 2.83-3.20 31.5-35.0 4.0-4.4
Y33H 410-430 4.1-4.3 250-270 3.14-3.39 250-275 3.14-3.46 31.5-35.0 4.0-4.4
Y34 420-440 4.2-4.4 200-230 2.51-2.89 205-235 2.58-2.95 32.5-36.0 4.1-4.5
Y35 430-450 4.3-4.5 215-239 2.70-3.00 217-241 2.73-3.03 33.1-38.2 4.2-4.8
Y36 430-450 4.3-4.5 247-271 3.10-3.41 250-274 3.14-3.44 35.1-38.3 4.4-4.8
Y38 440-460 4.4-4.6 285-305 3.58-3.83 294-310 3.69-3.90 36.6-40.6 4.6-5.1
Y40 440-460 4.4-4.6 330-354 4.15-4.45 340-360 4.27-4.52 37.5-41.8 4.7-5.3
American Standard C1 230 2.3 148 1.86 258 3.5 8.36 1.05
C5 380 3.8 191 2.4 199 2.5 27 3.4
C7 340 3.4 258 3.23 318 4 21.9 2.75
C8/C8A 385 3.85 235 2.95 242 3.05 27.8 3.5
C8B 420 4.2 232 2.913 236 2.96 32.8 4.12
C9 380 3.8 280 3.516 320 4.01 26.4 3.32
C10 400 4 280 3.52 284 3.57 30.4 3.82
C11 430 4.3 200 2.512 204 2.56 34.4 4.32
C12 400 4 290 3.65 318 4 32 4
European Standard HF8/22 200/220 2.00/2.20 125/140 1.57/1.76 220/230 2.76/2.89 6.5/6.8 0.8/1.1
HF20/19 320/333 3.20/3.33 170/190 2.14/2.39 190/200 2.39/2.51 20.0/21.0 2.5/2.7
HF20/28 310/325 3.10/3.25 220/230 2.76/2.89 280/290 3.52/3.64 20.0/21.0 2.5/2.7
HF22/30 350/365 3.50/3.65 255/265 3.20/3.33 290/300 3.64/3.77 22.0/23.5 2.8/3.0
HF24/16 350/365 3.50/3.65 155/175 1.95/2.20 160/180 2.01/2.26 24.0/25.5 3.0/3.2
HF24/23 350/365 3.50/3.65 220/230 2.76/2.89 230/240 2.89/3.01 24.0/25.5 3.0/3.2
HF24/35 360/370 3.60/3.70 260/270 3.27/3.39 350/360 4.40/4.52 24.0/25.5 3.0/3.2
HF26/16 370/380 3.70/3.80 155/175 1.95/2.20 160/180 2.01/2.26 26.0/27.0 3.2/3.4
HF26/18 370/380 3.70/3.80 175/185 2.20/2.33 180/190 2.26/2.39 26.0/27.0 3.3/3.4
HF26/24 370/380 3.70/3.80 230/240 2.89/3.01 240/250 3.01/3.14 26.0/27.0 3.3/3.4
HF26/26 370/380 3.70/3.80 230/240 2.89/3.01 260/270 3.27/3.39 26.0/27.0 3.3/3.4
HF26/30 385/395 3.85/3.95 260/270 3.27/3.39 300/310 3.77/3.89 26.0/27.0 3.3/3.4
HF28/26 385/395 3.85/3.95 250/265 3.14/3.33 260/275 3.27/3.45 28.0/30.0 3.5/3.8
HF28/28 385/395 3.85/3.95 260/270 3.27/3.39 280/290 3.50/3.60 28.0/30.0 3.5/3.8
HF30/26 395/405 3.95/4.05 250/260 3.14/3.33 260/270 3.27/3.39 30.0/31.5 3.8/3.9
HF32/17 410/420 4.10/4.20 160/170 2.01/2.14 165/175 2.07/2.20 32.0/33.0 4.0/4.1
HF32/22 410/420 4.10/4.20 215/225 2.70/2.83 220/230 2.76/2.89 32.0/33.0 4.0/4.1
HF32/25 410/420 4.10/4.20 240/250 3.01/3.14 250/260 3.14/3.27 32.0/33.0 4.0/4.1

Avantages et inconvénients des aimants en ferrite

Les avantages:

Ne se corrode pas dans l’eau;

peut être utilisé jusqu’à +250°C (482°F);

parfois jusqu’à +300°C (572°F) dans des circonstances particulières;

une coercivité élevée (Hci) qui augmente lorsque l’aimant chauffe;

isolant électrique;

coût relativement faible – idéal pour les projets de réduction des coûts.

Les inconvénients:

Pas aussi fort que  Aimants en terres rares au néodyme – offrant généralement environ 1/7e de la force de traction de NdFeB de taille similaire ;

les formes spécialisées peuvent entraîner des frais d’outillage;

à partir de -20°C, la coercivité intrinsèque (Hcj) chute à un niveau tel que l’aimant risque de commencer à se désaimanter (en fonction de la forme et de l’application).

 

Tendance de développement et demande du marché de l'aimant en ferrite

La croissance rapide des moteurs à courant continu renforce la tendance au développement des aimants permanents en ferrite.

Avec la promotion vigoureuse de la conservation de l’énergie et de la protection de l’environnement, le pays  stipule que les moteurs avec une cote d’efficacité énergétique de 3 ou moins seront interdits de vente depuis le 1er juillet 2011. Par rapport aux moteurs à courant alternatif de même puissance, la consommation d’énergie des moteurs à courant continu est inférieure d’environ 30 à 50 %, ce qui en fait le substitut le plus direct des moteurs à courant alternatif dans les applications à grande échelle. Dans le processus de remplacement des moteurs à courant alternatif par des moteurs à courant continu, la demande du marché pour les aimants permanents en ferrite augmentera rapidement. Les moteurs à courant alternatif n’ont guère besoin d’aimants en ferrite permanents , tandis que les aimants en ferrite permanents sont des composants essentiels et clés des moteurs à courant continu. Un moteur à courant continu a au moins deux pièces d’aimants permanents en ferrite  sont nécessaires, et jusqu’à des dizaines de pièces peuvent être réalisées. De nombreux fabricants d’appareils électroménagers tels que Samsung, Panasonic, Daikin, Midea et Joyoung produisent et vendent désormais des machines à laver, des climatiseurs et d’autres petits appareils équipés de moteurs à courant continu.

Demande du marché de l’industrie des aimants permanents en ferrite

L’aimant permanent en ferrite  est principalement utilisé dans les industries piliers et les industries émergentes telles que l’automobile, les ordinateurs et le matériel de bureau, les appareils électroménagers, les outils électriques, les jouets électriques et l’électroacoustique. À l’heure actuelle, le centre de production des aimants permanents en ferrite dans le monde s’est déplacé vers la Chine. Selon les données du ministère de l’industrie de l’information, la production de ferrite à aimant permanent dans mon pays était de 350 000 tonnes en 2005, ce qui représente environ 50 % de la production mondiale. Avec le développement rapide et stable de l’économie de mon pays, stimulé par des facteurs tels que l’amélioration de la consommation, la production et la demande de ferrite à aimant permanent continueront de croître. On estime que la demande du marché de l’industrie de la ferrite à aimant permanent de mon pays en 2012 sera de 776 100 tonnes et que la capacité du marché sera de 10,7 milliards de RMB.