Matériaux ferromagnétiques : quels métaux un aimant attire-t-il ?

Qu'est-ce que le ferromagnétisme ?

Le ferromagnétisme est une propriété des matériaux qui réagissent fortement à un champ magnétique externe et peuvent être aimantés.

Un matériau ferromagnétique contient des régions appelées domaines magnétiques. Dans chaque domaine, les moments magnétiques des atomes sont orientés en grande partie dans une même direction.

Dans un objet non magnétisé, les différents domaines peuvent être orientés différemment. Lorsqu'un aimant est approché, leur orientation change et le matériau commence à présenter une réponse magnétique marquée.

Matériaux ferromagnétiques courants :

• Fer,
• Nickel,
• Cobalt,
• La plupart des aciers au carbone courants,
• Fonte,
• Certains aciers inoxydables,
• Certains alliages et composés de terres rares.

L'acier est-il toujours magnétique ?

L'acier est un alliage de fer et d'autres éléments. La plupart des aciers de construction et des aciers au carbone courants sont magnétiques, mais certains types d'acier inoxydable peuvent réagir faiblement, voire pas du tout.

• Acier inoxydable ferritique : généralement magnétique.
• Acier inoxydable martensitique : généralement magnétique.
• Acier inoxydable austénitique : souvent non magnétique ou faiblement magnétique.

Par conséquent, un test magnétique seul ne permet pas de déterminer le type exact d’acier ni sa composition chimique.

L’aluminium est-il magnétique ?

L’aluminium est paramagnétique. Dans un champ magnétique suffisamment intense, il est très faiblement attiré, mais avec un aimant permanent classique, cette réaction est à peine perceptible.

Si un aimant adhère fortement à un produit en aluminium, celui-ci contient probablement :

• une vis en acier,
• un renfort en fer,
• un noyau en acier,
• un autre composant ferromagnétique.

Le cuivre, l’or, l’argent ou le plomb sont-ils magnétiques ?

Ces métaux purs sont diamagnétiques. Dans un champ magnétique externe, ils produisent une très faible réponse magnétique de direction opposée.

En pratique, il convient donc de noter ce qui suit :

• Un aimant n’attire pas le cuivre.
• Un aimant n’attire pas l’or pur.
• Un aimant n’attire pas l’argent pur.
• Le plomb n’est pas attiré par un aimant ordinaire.

Toutefois, les bijoux et les pièces de monnaie peuvent contenir du nickel, du fer, un noyau d’acier ou d’autres impuretés magnétiques. Le résultat d’un test magnétique ne constitue donc pas une preuve de l’authenticité ni de la pureté du métal.

Le chrome est-il magnétique ?

Le comportement magnétique du chrome pur est plus complexe. À température ambiante, il n’est pas ferromagnétique et n’est pas significativement attiré par un aimant ordinaire.

Cependant, une pièce chromée réagit souvent à un aimant car une fine couche de chrome est appliquée sur de l'acier ferromagnétique.

Qu'est-ce que le paramagnétisme ?

Les matériaux paramagnétiques sont faiblement attirés par un champ magnétique externe. Ils ne conservent généralement pas d'aimantation significative après la suppression du champ.

Parmi les substances paramagnétiques, on peut citer :

• l'aluminium,
• le magnésium,
• le platine,
• l'oxygène,
• certains composés de métaux de transition.

Qu'est-ce que le diamagnétisme ?

Un matériau diamagnétique produit une faible aimantation de direction opposée en présence d'un champ magnétique. Il est donc très faiblement repoussé par une zone de champ magnétique plus intense.

Parmi les matériaux diamagnétiques, on trouve :

• le cuivre,
• l'or,
• l'argent,
• le plomb,
• le zinc,
• le bismuth,
• l'eau,
• le verre.

Pour la plupart de ces matériaux, la répulsion est si faible qu'elle est imperceptible avec un aimant classique.

Quelle est la température de Curie ?

Tout matériau ferromagnétique possède une température limite appelée température de Curie. Au-delà de cette température, l'organisation à long terme des moments magnétiques est perturbée et le matériau entre dans un état paramagnétique.

Cependant, un aimant permanent peut commencer à perdre irréversiblement ses performances à une température maximale de fonctionnement nettement inférieure.

Quel est l'aimant permanent le plus puissant ?

Aimants au néodyme (NdFeB) offrent les meilleures performances parmi les aimants permanents courants, à volume comparable.

Leurs avantages sont :

• force élevée pour de petites dimensions,
• Large choix de formes,
• Convient aux supports, fermetures et capteurs,
• Version autocollante ou à visser disponible.

Les aimants en ferrite sont moins puissants, mais ils résistent bien à la corrosion et aux hautes températures et conviennent aux applications moins exigeantes ou sensibles au coût.

Comment tester facilement un matériau ?

1. Utilisez un aimant de force connue.
2. Nettoyez l’aimant et la surface à tester.
3. Approchez l’aimant lentement.
4. Effectuez le test à plusieurs endroits.
5. Comparez le résultat avec un échantillon d'acier de référence.

Une forte attraction indique la présence d'un matériau ferromagnétique. Cependant, une réaction faible ou nulle ne permet pas de déterminer avec précision la composition chimique de l'objet.

Aimants recommandés

Fermeture magnétique

Aimants néodyme autocollants 10 × 5 × 1 mm

Lot de deux aimants à polarités opposées pour réaliser une fermeture magnétique de boîte, de couvercle léger ou de décoration.

• Dimensions d'un aimant : 10 × 5 × 1 mm
• Le lot contient 2 aimants
• Sens d'aimantation opposé (nord/sud)
• Force d'arrachement d'un aimant : 5,5 N
• Poids du lot : 0,76 g
• Grade magnétique N35
• Film adhésif 3M 467 MP
• Surface nickelée
• Résistance thermique jusqu’à 80 °C
• Code produit 20321.S

Conseil : collez les aimants uniquement sur des surfaces lisses, propres, sèches et dégraissées.

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Le plus puissant de la sélection

Aimant néodyme cylindrique : 18 × 3 mm

Aimant néodyme plat avec une large surface de contact, idéal pour les supports, les fermetures et les applications techniques.

• Diamètre 18 mm
• Hauteur 3 mm
• Force d’arrachement 38,2 N
• Force d’arrachement approximative 3,82 kg
• Poids 5,73 g
• Grade magnétique N35
• Aimantation parallèle à l'axe
• Surface nickelée
• Résistance thermique jusqu’à 80 °C
• Code produit 20405

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Ferrite pour hautes températures

Aimant en ferrite parallélépipédique 25 × 20 × 6 mm

Aimant en ferrite durable pour supports simples, démonstrations scolaires et applications techniques peu exigeantes.

• Dimensions 25 × 20 × 6 mm
• Force d’arrachement 12 N
• Force d’arrachement approximative 1,2 kg
• Poids 14,75 g
• Ferrite anisotrope MF35
• Résistance thermique jusqu’à 200 °C
• Code produit 10341

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Questions fréquentes

Résumé

Un aimant attire fortement principalement le fer, le nickel, le cobalt, la fonte et de nombreux types d'acier. L'aluminium est faiblement paramagnétique et le cuivre, l'or, l'argent et le plomb sont diamagnétiques.

Les aimants en néodyme offrent une forte puissance pour un format compact. Les aimants en ferrite sont moins puissants, mais plus abordables, résistants à la corrosion et adaptés aux hautes températures de fonctionnement.