Etude structurale et magnétique des alliages amorphes à base de fer

Le comportement thermique et le processus de cristallisation des rubans amorphes Fe78B13Si9 ont été examinés en utilisant des mesures de résistivité électrique (ρ) et de pouvoir thermoélectrique absolu (PTA). Toutes les transitions thermiques au cours du chauffage sont survenues à la fois dans la résistivité et dans le PTA, y compris la transition magnétique (420°C), la première cristallisation (498°C) et la seconde cristallisation (550°C). Les deux dernières montrent des caractéristiques distinctives (typiques), indiquant des mécanismes différents comme l'orientation anisotrope pour la première, et la cristallisation induite par l'interface pour la seconde. Ces rubans commercialisés qui contiennent une faible quantité de BCC-αFe ont été recuits pendant diverses durées de temps à 420°C. Il en résulte une cristallisation de la phase amorphe restante confirmée par des observations au microscope électronique à balayage (MEB) et mise en évidence par des diagrammes de diffraction des rayons X (DRX). L'oxydation de surface s'est produite pendant les traitements thermiques conduisant à une distribution de zones séparées de SiOx (avec x <2) et de fer à faible contenu en oxydes qui affecte probablement la densité des cristallites à la fois bcc-αFe et Fe3B. La distribution des cristallites de type dendrite à quatre étoiles suit des trajectoires curvilignes particulières avec une forte inclinaison de type dendrite avec un angle d'environ 5 degrés qui est en accord avec le modèle des plis de la microstructure amorphe.

Processus d’aimantation dans les matériaux doux à base de fer- Représentation des Pertes en régime dynamique

Dans ce travail, nous avons étudié les processus magnétiques siégeant dans les matériaux ferromagnétiques à base de fer. Le dépouillement des cycles d’hystérésis a été réalisé pour trois types d’échantillons ( FeSi à grains orientés à haute induction et haute perméabilité, amorphe et nanocristallisé à faibles pertes) à différentes inductions de travail Bmax et à différentes fréquences de travail. Ainsi, nous avons tenté de qualifier nos matériaux en fonction de leur utilisation industrielle, soit à basse fréquence (fer-silicium orienté et amorphe), à moyenne fréquence (amorphe FeBSi) et à haute et très haute fréquence (FeSiBNbCu nanocristallin). Les résultats montrent que ces matériaux présentent chacun dans son domaine d’utilisation de bonnes propriétés de pertes et de perméabilité. D’une part, les courants de Foucault, véritable problème croissent avec la fréquence mais sont plus faibles pour les amorphes et les nanocristallins. D’autre part la chute de coercivité est réalisée du fait de l’anisotropie uniaxiale induite par traitement thermique et de la réduction de la magnétostriction. Pour enfin démontrer à travers notre étude les principales contributions en pertes magnétiques, donnant un caractère assez large à l’étude des pertes en nous servant d’un modèle dit "unifié" développé par l’école italienne, se basant sur le mécanisme de déplacement de parois, et qui donne une bonne corrélation avec la mesure des pertes totales générés dans le domaine dynamique. La tenue en fréquence de la perméabilité et des pertes, élément indispensable dans la qualification industrielle de ces alliages, est soulignée par la délimitation des domaines d’utilisation des tôles pour transformateurs (basses fréquences), des rubans amorphes pour les transformateurs malgré la réduction de l’induction de travail et pour les composants utilisés en électronique de puissance ainsi que pour les alliages nanocristallisés destinés aux utilisation à hautes fréquences.

Processus d’aimantation en champs faibles dans les matériaux ferromagnétiques, modèle de Néel et lois de Rayleigh

La description quantitative de l’évolution des propriétés macroscopiques de l’aimantation (pertes, perméabilité, forme des cycles d’hystérésis) avec la fréquence reste d’actualité. C’est dans cette deuxième perspective que s’inscrit notre travail de recherche, réparti en approche méthodologique de la méthode de mesures fluxmètriques et de test de validation, d’une part ; et de l’étude des processus d’aimantation sur des échantillons de FeSi à grains non orientés et à grains orientés sous forme d’échantillons en tôles minces en couronnes et tôles rectangulaires, d’autre part. Sachant qu’il est difficile d’accéder expérimentalement à une estimation des différentes contributions aux pertes générées par les courants induits, une subdivision a été introduite par un grand nombre d’auteurs (issus de l’école italienne) et qui consiste à répartir en pertes par hystérésis, pertes classiques et pertes supplémentaires (ou en excès).