Des scientifiques de l'Institut national des matériaux ont récemment annoncé le développement de nouveaux alliages de métaux de transition et de terres rares capables de fonctionner de manière stable à des températures supérieures à 500 degrés tout en conservant de fortes propriétés magnétiques. Ces nouveaux alliages résolvent un problème de longue date pour des applications telles que la réfrigération magnétique, les systèmes de refroidissement magnétique et l'allumage des combustibles fossiles assisté magnétiquement à haute température.
Les aimants conventionnels à base d'alliages NdFeB et SmCo présentent des propriétés magnétiques réduites au-dessus de 300 degrés en raison de l'anisotropie réduite et de la diffusion accélérée des éléments de terres rares. Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont allié des éléments de terres rares à des métaux de transition abondants comme le fer et le cobalt, et ont optimisé la composition et le contrôle de la microstructure des alliages. Ils ont découvert qu'augmenter le nombre de métalloïdes comme le Si et l'Al et réduire la taille des grains pouvait améliorer efficacement la stabilité à haute température.
Les alliages nouvellement développés ont démontré un fort magnétisme même après un vieillissement thermique à long terme à 600 degrés. Leur produit énergétique maximal à 500 degrés est resté supérieur à 10MGOe, comparable aux aimants NdFeB commerciaux à température ambiante. Le coût de ces alliages est également inférieur en raison de l'utilisation réduite d'éléments de terres rares. Ils présentent des perspectives prometteuses de commercialisation dans des dispositifs et composants magnétiques haut de gamme fonctionnant dans des environnements extrêmes.
Cependant, la production en masse de ces nouveaux alliages de manière évolutive et rentable reste un défi. Les scientifiques ont suggéré que les techniques de solidification rapide et d'alliage mécanique pourraient combler le fossé entre le succès à l'échelle du laboratoire et l'application industrielle. Des collaborations entre pays et disciplines sont nécessaires pour accélérer le transfert de technologie.
Cette avancée ouvre la voie à la prochaine génération d’aimants haute température qui ne nécessitent pas d’ajouts coûteux de dysprosium et de terbium. Une adoption plus large de ces nouveaux alliages pourrait réduire la dépendance aux matériaux critiques et améliorer la stabilité de la chaîne d’approvisionnement des produits magnétiques stratégiques. Dans l’ensemble, cette découverte a des implications importantes pour les technologies avancées d’énergie durable et de propulsion.
