Formation Matériaux magnétiques industriels

I. CLARIFIER LES GRANDEURS D’USAGE ET PROPRIETES TECHNIQUES
1. Les propriétés magnétiques de la matière condensée
- Les différentes lois de comportement : diamagnétisme, paramagnétisme et ferromagnétisme
- Les grandeurs fonctionnelles : polarisation à saturation, perméabilité µ, coercitivité, dissipation, critère du (BH)max, cycle d’hystérésis (champ coercitif HC et polarisation rémanente Jr)

2. Les matériaux ferromagnétiques
- Les interactions d’échange : polarisation spontanée JS, température de Curie TC …
- L’anisotropie magnétocristalline : matériaux doux et durs
- Les propriétés magnétoélastiques
- La décomposition en domaines magnétiques de Weiss :
    . l’art du compromis énergie de paroi
    . l’énergie dépolarisante

3. L’aimantation : mécanismes et propriétés
- Les mécanismes d’aimantation : les déplacements de parois et la rotation cohérente
- Les propriétés de l’aimantation en régime cyclique :
    . épaisseur de peau δ
    . influence de la fréquence f et de la résistivité ρ
    . puissance dissipée P et surface du cycle P/f
    . pertes par courants de Foucault
    . origine des pertes statiques et supplémentaires
- Le couplage magnétomécanique : la magnétostriction λs et l’influence des contraintes


II. EXPLOITER LES CHAMPS APPLICATIFS DES MATERIAUX MAGNETIQUES DOUX
Rappel des bases sur les matériaux doux

1. Les applications en transformation d’énergie
- Les circuits sans entrefer : les transformateurs
- Les circuits avec entrefer : les machines tournantes

2. Les circuits magnétiques et technologies associées
- Les tôles laminées empilées, rubans enroulés, matériaux frittés et composites compactés
- Les différentes classes de fréquences :
    . f < 1000 Hz : Tôles laminées classiques FeSi, FeCo et futurs challenges
    . 400 Hz < f < 100 kHz : rubans amorphes et nanocristallins
    . 1000 Hz < f < 100 GHz : ferrites douces

3. Les applications en stockage d’énergie en électronique de puissance
- La solution classique : ferrite douce + entrefer
- Les composites doux

4. Les matériaux à anisotropies évanescentes
- Les caractéristiques et les propriétés spécifiques
- Le contrôle de la forme du cycle par l’anisotropie induite Ku :
    . Ku longitudinal : cycles rectangulaires et application aux amplificateurs magnétiques
    . Ku transverse et cycles plats : application aux transformateurs d’impulsion et aux disjoncteurs différentiels. Réponse fréquentielle et applications de filtrage

5. Les rubans, fils et microfils pour capteurs
- La détection d’un champ statique : le capteur fluxgate
- La magnéto-impédance géante
- La surveillance électronique des articles : systèmes harmoniques, étiquettes magnéto-acoustiques

6. Les applications spécialisées
- Les alliages à bas Tc : shunt magnétique…
- Les alliages à dilatation contrôlée : cuve de méthanier, Shadowmask…
- Les alliages à haut TC : pompe à métal liquide…
- Les alliages doux magnétostrictifs : actionneur sans bobine…
- Les ferrofluides et applications associées


Les + Techniques de l'Ingénieur :
- Travail sur échantillons et études de cas
- Critères de choix des matériaux
- Listing sur des nouvelles applications à ce jour ou en cours
- Zoom sur les applications spécifiques en fonction de votre besoin