Comment fabriquer un aimant permanent ? (conseils, guide)

Les aimants permanents ou aimants dans le langage usuel, sont des objets fabriqués dans un matériau magnétique dur, ils possèdent un champ rémanent et une excitation coercitive importante. Ce qui leur donnent des propriétés particulières liées à l'existence d'un champ magnétique. Maintenant, passons aux choses intéressantes : leur fabrication.

La fabrication par création de l'aimantation

Pour fabriquer un aimant, il faut deux ingrédients : un matériau ayant une induction rémanente et coercitive élevée, et un champ magnétique initial qui sera ensuite conservé. Il n'y a pas de différence de principe entre un aimant classique et un aimant au néodyme, c'est juste l'ordre de grandeur des phénomènes qui change. Les matériaux magnétiques peuvent acquérir une certaine aimantation en l'absence de champ extérieur, suite à des chocs, cycles en température, frottements, rotation rapide, etc, Mais, ce sont des champs très faibles. Un champ magnétique est crée à partir d'un mouvement de charge, avec le principe de la spire. Un champ magnétique dans une spire crée un courant, un déplacement de charge dans le circuit (induction). Un aimant permanent émet un champ magnétique à partir du spin des électrons, mouvement de base de l’électron, la propriété d'un aimant permanent, est que ces spins sont parallèles, ce qui fait qu'il accumule les champs magnétiques élémentaires. Pour la conception d'un aimant permanent, il faut forcement les matériaux, et le soumettre à un champ magnétique pour que les spins des électrons s'alignent. Et on obtient un aimant permanent. Celui-ci ne consomme pas d’énergie, et son champ est régulier. Enfin, un aimant finit progressivement par perdre son aimantation. Cette perte est très variable et dépend du matériau, de la température, des conditions de fonctionnement de l'ensemble magnétique dont il fait partie. Cela peut aller de quelques pourcentages par an à quelques pourcentages par millénaire.

Avec l’électricité

Le moyen le plus simple de faire un aimant permanent, c'est d'utiliser une barre d'acier, de la placer dans une bobine de fil de cuivre,et d'y faire passer un courant intense. L'acier, n'étant ni du fer doux, ni de la fonte, il possède la bonne quantité de carbone dans sa structure pour se situer entre les deux (Exemple : un tournevis est en acier, mais pas un clou). Le carbone est nécessaire pour avoir un matériau avec une induction coercitive élevée. Cela dit, l'important reste surtout de pouvoir générer un fort champ. La température, elle, est un facteur défavorable. Une haute température va favoriser la désaimantation (progressive ou très rapide, selon la position par rapport à la température de Curie du matériau considéré). Pour le fer, 770°C.