MÉTALLOGRAPHIE Essais physiques
Mesures thermomagnétiques
Méthode de Gouý
La mesure de la susceptibilité magnétique par la méthode de Gouý nécessite l'utilisation d'échantillons ayant un volume de l'ordre de 10 cm3 ainsi que des valeurs élevées du champ (5 000 à 20 000 œrsteds), ce dernier devant être sensiblement constant dans un espace de dimensions raisonnables ; cette méthode permet d'effectuer des mesures absolues de susceptibilité.
L'échantillon (de 100 à 150 mm de longueur) est un barreau de section uniforme S, une solution ou une poudre finement divisée (alors placées dans un tube de verre de section uniforme). Il est suspendu au fléau d'une balance sensible de sorte que son extrémité inférieure soit située au voisinage de l'axe d'un champ produit entre les pôles plats d'un électro-aimant, tandis que l'extrémité supérieure se trouve dans un champ H0. Soit k2 et k1 les susceptibilités magnétiques de l'échantillon et du milieu environnant. Compte tenu du fait que les composantes Hy et Hz du champ sont négligeables devant la composante Hx, la force agissant sur l'échantillon est égale à :
Si H ≃ 104 œrsteds et H0 ≃ 102 œrsteds, on pourra pratiquement négliger H20 et on enregistrera, lorsque le champ est établi dans l'entrefer, une variation apparente de masse égale à :
D'où la valeur de k2 si tous les autres paramètres sont connus ou mesurés.
Méthode de Curie
La méthode de Curie ne met en œuvre que des quantités de substances faibles ; elle permet d'effectuer des mesures en fonction de la température et nécessite des champs importants mais variant rapidement ; les valeurs de susceptibilité obtenues ne sont généralement pas des valeurs absolues.
Les pôles de l'électro-aimant utilisé ne doivent pas être parallèles, de façon à ce que le champ ne soit pas constant ; les pièces polaires peuvent être profilées de sorte que la courbe traduisant la variation de la quantité :
Cette force pourra, comme dans la méthode précédente, être mesurée à l'aide d'une balance de torsion de sensibilité convenable et la susceptibilité magnétique k2 déterminée. Un des appareillages les plus classiques fondé sur un tel principe est la balance de Sucksmith représentée schématiquement dans la figure a. L'échantillon est suspendu à un équipage comportant un anneau constitué d'un mince ruban métallique déformable ; lorsque le champ est établi, l'anneau se déforme sous l'effet de la force Fx et les deux miroirs m1 et m2 fixés sur cet anneau pivotent légèrement, ce qui provoque la déflexion d'un faisceau lumineux émis par une source S. La déviation angulaire du faisceau associée à Fx peut être aisément calculée, et son expression est égale à :
À titre d'exemple, un second montage a également été employé : la balance à translation de Foëx et Forrer, décrite par le schéma de la figure b. Lorsque l'électro-aimant crée le champ, l'équipage supportant l'échantillon a tendance à se déplacer ; il revient à sa position initiale si on envoie un courant dans la bobine qui est susceptible de se mouvoir dans l'entrefer d'un aimant permanent A. De la valeur du courant traversant la bobine B on peut déduire la valeur de la force exercée, et par là celle de la susceptibilité cherchée.
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Écrit par
- Georges CIZERON : professeur à l'université Paris-Sud, Orsay, directeur du laboratoire de structure des matériaux métalliques, Orsay
Classification
Médias
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