Texturation par solidification sous champ magnétique d'alliages samarium-cobalt : application à l'élaboration d'aimants permanents massifs

Texturation of samarium-cobalt alloys by solidification in a magnetic field. Application to the elaboration of bulk permanent magnets

• Auteur / Autrice : Beatrice Legrand
• Direction : Robert Tournier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Solidification

Champ magnetique

Aimant permanent

Texture

Anisotropie

Champ coercitif

Propriete magnetique

Procede fabrication

Moulage

Alliage base cobalt

Nk

Samarium alliage

Alliage co77sm23

Nk

Solidification

Magnetic field

Permanent magnet

Texture

Anisotropy

Coercive force

Magnetic properties

Manufacturing process

Molding

Cobalt base alloys

Nk

Samarium alloy

Résumé

La solidification d'un alliage liquide en presence d'un champ magnetique statique est une methode originale permettant d'elaborer des materiaux polycristallins orientes. D'excellents resultats de texturation sont obtenus experimentalement avec des composes samarium-cobalt, sous la forme d'alliages binaires comme le smco#5 ou substitues sm(co, cu, fe, zr)#z (z variant de 5 a 8,34), dans des conditions de solidification tres diverses (en creuset froid inductif, en creuset refractaire, par coulee). Grace a un champ magnetique de quelques tesla, les echantillons sont orientes cristallographiquement ; leur direction de facile aimantation est parallele a celle du champ applique pendant la solidification. Un taux d'orientation optimal des echantillons solidifies sous champ, en creuset froid inductif, est obtenu des 3 tesla. L'analyse de l'evolution des taux d'orientation en fonction du champ applique et les mesures de la susceptibilite paramagnetique des alliages aux temperatures de fusion et de solidification permettent d'estimer un volume des cristallites anisotropes, presentes dans le liquide, qui s'orientent a la solidification. Ce volume est de l'ordre de 10#-#3 micron#3. L'orientation par solidification sous champ est appliquee a l'elaboration d'aimants permanents de la famille des sm#2co#1#7. Des champs coercitifs de 30 koe (2390 ka/m) et des densites d'energie magnetique superieures a 20 mgoe (160 kj/m#3) sont obtenus avec des aimants massifs et anisotropes. Ces performances sont tout a fait comparables a celles des materiaux frittes commercialises actuellement. Le procede ouvre donc la voie a une nouvelle methode d'elaboration d'aimants permanents qui peut s'averer etre une alternative aux techniques de metallurgie des poudres utilisees industriellement