Mu-métal
Le mu-métal (μ-métal), ou mumétal, ou encore Mu-Metall en allemand, est un alliage de nickel et de fer. Il tire son nom du symbole μ, la lettre mu de l'alphabet grec, utilisé pour dénoter la perméabilité magnétique.
Histoire[modifier | modifier le code]
Le mu-métal a été inventé en 1923 par l'entreprise britannique The Telegraph Construction and Maintenance Company Ltd., London[1], qui fabriquait un câble pour la Western Union. La Western Union était alors en concurrence avec la Western Electric Company qui protégeait ses câbles avec du permalloy. Le brevet du permalloy appartenant à la Western Electric Company, le mu-métal permettait de contourner l'invention[2].
Les alliages de type mu-métal ou permalloy sont en effet très utiles pour les longs câbles sous-marins. Il a en effet été découvert au début du XXe siècle que l'eau de mer entourant les câbles amène de la distorsion aux signaux transmis, ce qui pénalise le débit de données. Le mu-métal ajoute de l'inductance au câble, ce qui permet de corriger la distorsion et permet d'augmenter le débit de données.
Le mu-métal originel a des caractéristiques magnétiques semblables à celle du permalloy, mais l'addition de cuivre augmente sa ductilité et permet de l'étirer en fils. Les câbles sous-marins avec du mu-métal sont plus faciles à construire que ceux en permalloy, le fil de mu-métal étant enroulé autour de l'âme du conducteur en cuivre. Un autre avantage du fil en mu-métal vient de la possibilité de varier la forme de la charge.
Alliages et utilisations[modifier | modifier le code]
Il existe plusieurs nuances de mu-métal en fonction du fabricant. Le mu-métal « français » est composé à 80 % de nickel, 15 % de fer, et 5 % de molybdène ; sa désignation symbolique selon la norme européenne est donc NiFe15Mo5. Le Mu-Metall « allemand » est composé à 77 % de nickel, 15 % de fer, 5 % de cuivre et 3 % de molybdène (NiFe15Cu5Mo3).
Ce matériau présente une très haute perméabilité magnétique relative, de 20 000[3] à plus de 100 000[4],[5], ce qui lui permet d'attirer les lignes de champs magnétiques. Pour avoir ces propriétés, il doit subir un traitement thermique permettant le grossissement des grains (recuit de recristallisation).
La haute perméabilité du mumétal en fait un excellent matériau pour dévier les champs magnétiques statiques ou basse fréquence, contre lesquels les autres méthodes d'atténuation sont peu efficaces.
Il est utilisé dans la fabrication de blindages magnétiques pour l'industrie ou la recherche.
Notes et références[modifier | modifier le code]
- (en)Smith, WS, Garnett, HJ, New and improved magnetic alloys, and their application in the manufacture of telegraphic and telephonic cables, Brevet GB224972, déposé le 25 août 1923, traité le 25 novembre 1925. Breveté aux États-Unis sous les références US1582353 et US1552769
- (en) Allan Green, « 150 Years Of Industry & Enterprise At Enderby's Wharf », (consulté le ) Publication exposée à l'University College, pour l'History of the Atlantic Cable & Undersea Communications
- P. Poulichet, Efficacité de blindage des feuilles métalliques (cours), ESIEE Paris, (lire en ligne [PDF]), chap. 2, p. 8.
- Oualid Messal, Caractérisation et modélisation du comportement thermomagnétique d’alliages FeNipour le prototypage virtuel (thèse de doctorat en génie électrique), Université Claude-Bernard-Lyon-I, , 167 p. (présentation en ligne, lire en ligne [PDF]), p. 22.
- (en) David Jiles, Introduction to magnetism and magnetic materials, New York, CRC Press, , 568 p. (ISBN 978-0-412-79860-3, lire en ligne), p. 354.
