Une équipe internationale de scientifiques de l’université nationale de science et de technologie MISIS (Russie), de l’université de Tianjin (Chine), du Japon et des États-Unis vient de créer des alliages de fer inédits destinés à des applications plus économes en énergie, caractérisés par leurs excellentes propriétés mécaniques et magnétiques, et leur faible coût.

L’objectif des chercheurs était de mettre au point de nouveaux alliages magnétiques pour réduire les pertes dans les transmissions électriques et les transformateurs de puissance. L’idée était de réaliser des économies d'énergie, mais aussi de réduire davantage les émissions de gaz polluants au cours de la production des matériaux magnétiques. Nombre d'appareils électroniques pourraient être miniaturisés grâce à des alliages possédant de meilleures propriétés magnétiques.

L'équipe de recherche a développé des matériaux magnétiques doux, amorphes et peu coûteux à l’aide d’alliages de Fe-Si-B-Nb-Cu (fer-silicium-bore-niobium-cuivre).

Réduction des pertes et des coûts

Pour développer les nouveaux alliages de fer associant des propriétés complexes de magnétisme et de résistance, les chercheurs ont analysé de nombreuses compositions, en évitant les métaux coûteux, comme le niobium et le molybdène. Tous les matériaux étudiés au cours de ces travaux ont été obtenus grâce à une technique de trempe sur roue, où la matière est rapidement refroidie à partir de son état liquide.

En analysant un très grand nombre d'alliages Fe82-85B13-16Si1Cu1, les scientifiques ont pu déterminer l'effet de la composition chimique et des modes de traitement thermique sur leurs propriétés magnétiques et mécaniques. Ils ont ensuite réussi à produire des matériaux très performants en termes de propriétés magnétiques, de plasticité technologique et de résistance. L’équipe prévoit de continuer à développer des compositions et des procédés de traitement d'alliages à magnétisme doux, mais aussi d'explorer leurs applications commerciales possibles.

Les résultats de ces travaux ont été publiés dans la revue Journal of Alloys and Compounds.

Source : MISIS-News