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EUROPEAN CONCERTED ACTION ON GIANT MAGNETOSTRICTIVE MATERIALS AND APPLICATIONS

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Intensifier le développement de matériaux magnétostrictifs géants

La magnétostriction correspond à la modification en longueur d'un matériau ferromagnétique placé sous l'influence d'un champ magnétique externe. Dans les années 60, des matériaux ont été découverts qui présentaient des déformations magnétostrictives 100 à 10 000 fois supérieures à celles des matériaux ordinaires. Les nouvelles propriétés de ces alliages des terres rares ont ouvert la porte à un vaste champ de nouvelles applications: actionneurs pour améliorer les pompes et les soupapes, couches minces pour le micro-usinage, capteurs pour l'industrie automobile et les machines-outils. Pour tout ce qui a trait à ces nouveaux matériaux, le projet en cours sert de forum européen à des experts de nombreuses disciplines.

Technologies industrielles icon Technologies industrielles

C'est James Joule qui fut le premier, en 1842, à remarquer qu'un échantillon de nickel variait en longueur lorsqu'il était magnétisé. Une fois soumis à un champ magnétique externe, le cobalt, le fer et les alliages réalisés à partir de ces matériaux présentent également une variation en longueur de l'ordre de 50 ppm (parties par million). Cet effet, connu sous le nom de magnétostriction, a trouvé sa première application pratique durant la seconde guerre mondiale lorsque les matériaux magnétostrictifs ont été utilisés pour localiser l'écho dans les dispositifs de type SONAR. C'est dans les années 60 qu'eu lieu la découverte majeure, lorsque l'on s'aperçut que les éléments des terres rares comme le terbium (Tb) et le dysprosium (Dy) présentaient des déformations d'une magnitude quatre fois supérieure à celle des déformations observées dans les alliages classiques à base de nickel. Par conséquent, il s'est avéré que les alliages à base de ces éléments des terres rares présentaient à leur tour des propriétés magnétostrictives extrêmes, à température ambiante cette fois et moyennant un champ magnétique externe d'une intensité moindre. Depuis cette lointaine période, des recherches intenses menées sur les propriétés des matériaux et les mécanismes de croissance des cristaux ont abouti à la création de divers matériaux appropriés à des applications nombreuses et variées. Le projet actuel, initié à l'échelle européenne, a renforcé et intensifié la coopération et l'échange d'informations entre les industries et les instituts de recherche européens technologiquement actifs dans le développement de cette technologie appliquée aux matériaux. L'ECAMMA (European Concerted Action on giant Magnetorestrictive Materials and Applications) sert de forum européen aux experts de la magnétostriction tant en ce qui concerne les matériaux que les applications. Le projet a donné lieu à la préparation et à la caractérisation d'échantillons de couches magnétostrictives minces et de multicouches de même qu'il permet d'accéder aux propriétés de ces structures par l'intermédiaire d'une base de données. De nouveaux matériaux magnétostrictifs ont été développés, leurs propriétés ont été mesurées et comparées entre elles ainsi qu'à celles des matériaux piézo-électriques. Les partenaires du projet ont étudié les outils logiciels permettant de réaliser des simulations sur les matériaux et les applications et il a été démontré que les actionneurs magnétostrictifs conviennent parfaitement à la détection des dommages et au contrôle des vibrations. Les industries de l'aérospatiale, de l'automobile et du papier ne sont que quelques exemples d'entreprises industrielles qui s'adresseront aux membres experts de l'ECAMMA pour vérifier si les matériaux magnétostrictifs conviennent à certaines applications potentielles. Il est également possible d'obtenir une assistance à la recherche et au développement sur Internet à l'adresse suivante, page d'accueil d'ECAMMA.

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