Les matériaux magnétiques permanents présentent deux caractéristiques distinctes : d’une part, ils peuvent être fortement magnétisés sous l’action d’un champ magnétique externe ; d’autre part, ils présentent une hystérésis, c’est-à-dire qu’ils conservent leur magnétisation après la suppression du champ magnétique externe. La relation entre la variation du champ magnétique externe et la variation du magnétisme de l’aimant permanent peut être décrite par deux courbes : la boucle d’hystérésis (courbe BH) et la courbe de désaimantation intrinsèque (courbe JH).
Boucle d’hystérésis
Lorsque le champ magnétique change dans l’ordre Hs → Hc → o → – Hc → – Hs → – Hc → o → Hc → Hs, l’induction magnétique correspondante B change le long de la courbe fermée s-hcsHCS, appelée courbe B~H (boucle d’hystérésis).
1. Courbe d’aimantation initiale
L’origine 0 sur la figure indique que le matériau magnétique dur est à l’état magnétiquement neutre avant aimantation, c’est-à-dire B = H = 0. Lorsque le champ magnétique H augmente à partir de zéro, l’induction magnétique B croît lentement, puis rapidement avec H, avant de croître à nouveau plus lentement. Lorsque h atteint HS, B atteint sa valeur de saturation BS. Cette courbe en pointillés est appelée courbe d’aimantation initiale.
2. Hystérésis
Lorsque le champ magnétique diminue progressivement de HS à zéro, l’induction magnétique B ne revient pas au point « 0 » le long de la courbe d’aimantation initiale, mais décroît le long d’une nouvelle courbe, ab. En comparant les lignes oa et ab, on constate que h et b diminuent en conséquence, mais que la variation de B est déphasée par rapport à celle de H. Ce phénomène est appelé hystérésis. La caractéristique principale de l’hystérésis est que, lorsque h = 0, B n’est pas nul, mais conserve une rémanence br.
3. Courbe de démagnétisation
Lorsque le champ magnétique inverse varie progressivement de 0 à -Hc, l’induction magnétique B diminue jusqu’à 0, ce qui indique que pour éliminer la rémanence, un champ magnétique inverse doit être appliqué. HC est appelée coercivité ; elle reflète la capacité du matériau magnétique à maintenir l’état de rémanence, et la courbe BC est appelée courbe de désaimantation.
courbe de démagnétisation intrinsèque
Lorsque la variation du champ magnétique externe H induit une variation de l’induction magnétique B, la polarisation magnétique J varie également. La relation entre ces deux grandeurs peut être décrite par la courbe J-H. Cette courbe, appelée courbe de désaimantation intrinsèque, reflète les propriétés magnétiques intrinsèques des matériaux magnétiques permanents. Lorsque la polarisation magnétique J sur la courbe de désaimantation intrinsèque est nulle, l’intensité du champ magnétique correspondante est appelée coercivité intrinsèque Hcj.
1. Pointe du genou Hk
La figure montre clairement que lorsque le champ magnétique externe opposé augmente, la polarisation magnétique de l’aimant diminue très lentement. En revanche, lorsque le champ magnétique externe dépasse une certaine valeur, la polarisation magnétique diminue rapidement. Le point Ji = 0,9Br sur la courbe de désaimantation est généralement appelé point d’inflexion ou point de coude, et le champ magnétique correspondant est HK, également appelé coercivité au coude. Lorsque le champ magnétique externe dépasse HK, les performances de l’aimant sont irrémédiablement altérées, ce qui explique l’importance de la valeur de HK.
2. Carré de la courbe de démagnétisation Q
Nous utilisons le rapport HK/Hcj pour exprimer le facteur de forme Q de la courbe de désaimantation. Les valeurs de Q sont comprises entre 0 et 1. Plus Q est proche de 1, plus la courbe de désaimantation est carrée. Généralement, nous considérons que les produits dont le facteur de forme Q est supérieur à 0,9 sont conformes.
3. Courbes de désaimantation à différentes températures
En règle générale, les fabricants de matériaux magnétiques permanents fournissent les courbes de démagnétisation de différentes marques de produits à diverses températures, comme illustré dans la figure ci-dessous. Cela peut paraître complexe, mais l’objectif est de présenter plusieurs courbes de démagnétisation et courbes intrinsèques sur un même graphique.
