Fer carbonyle
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Le fer carbonyle est un fer très pur (97,5 % pour la catégorie S, > 99,5 % pour la qualité R), préparé par décomposition chimique du pentacarbonyle de fer purifié. Il a généralement l’apparence d’une poudre grise, composée de microparticules sphériques. La plupart des impuretés sont le carbone, l’oxygène et l’azote.
BASF a inventé la poudre de fer carbonyle en 1925[1] et prétend être le principal producteur mondial[1]. En 1934, BASF a également participé au développement des toutes premières bandes magnétiques utilisées par le magnétophone d'AEG[2]. Le fer carbonyle est devenu le premier matériau magnétique d’enregistrement (bien qu’il ait rapidement été remplacé en 1936 par l'oxyde de fer).
Applications
En électronique, le fer carbonyle est utilisé pour fabriquer des noyaux magnétiques pour bobines à haute fréquence et pour la production de certaines ferrites. Les particules sphériques fabriquées en fer carbonyle sont utilisées comme composant des matériaux absorbants radar utilisés par l’armée, par exemple dans les véhicules furtifs[3]. La poudre de fer carbonyle a été utilisée en Allemagne pendant la Seconde Guerre mondiale dans la fabrication d’équipements radiofréquences, y compris des émetteurs et récepteurs radio, des bobines d’induction à faible hystérésis, des filtres et des bobines d'arrêt : des qualités supérieures se sont révélées particulièrement adaptées aux fréquences porteuses supérieures à 100 MHz[4].
Les noyaux magnétiques en poudre en fer carbonyle présentent une grande stabilité des paramètres sur une large gamme de températures et de niveaux de flux magnétique, avec d’excellents facteurs Q entre 50 kHz et 200 MHz. Une application populaire se trouve dans les inductances à large bande, en particulier dans les applications à haute puissance. En raison de sa grande perméabilité et de ses faibles pertes de noyau, les noyaux en poudre de fer carbonyle sont utilisées dans les bobines de sortie de circuits à commutation haute fréquence et les inductances résonantes[5]. Il peut gérer efficacement les signaux en courant alternatif (AC) à haute fréquence, améliorant les performances dans les alimentations, les applications RF et les télécommunications[6]. La taille fine de leurs particules aide également à réduire les pertes par courants de Foucault, améliorant ainsi l’efficacité globale[7].
La poudre de fer carbonyle a été utilisée pour l’ingestion humaine, de manière similaire à d’autres poudres de fer de qualité alimentaire comme le fer réduit direct. Un complément alimentaire de fer venu d’Inde utilise ce type de poudre pour traiter la carence en fer[8].
En 2017, la poudre de fer carbonyle a été rapportée comme étant un réducteur efficace pour les groupes nitro aromatiques dans l’eau, une réaction importante utilisée dans la synthèse des produits pharmaceutiques[9].
Des particules de fer carbonyle (20–40 %) en suspension dans un fluide porteur (60–80 %) sont utilisées comme fluide magnétorhéologique.
D’autres usages sont en métallurgie des poudres, en moulage par injection de métaux et dans divers produits spécialisés. Les scientifiques allemands nazis ont également découvert qu’il possédait des propriétés anti-cliquetis similaires à celles du tétraéthyle de plomb[4].
Références
- 1 2 (en) « Carbonyl Iron Powder » [archive du ], BASF, (consulté le )
- ↑ (de) « 1934 / Magnetophonband », sur BASF (consulté le )
- ↑ (en) « Carbonyl Iron Powder (CIP) », sur BASF (consulté le )
- 1 2 (en) Interrogation of Dr. Leo Schlecht: Carbonyl Nickel and Carbonyl Iron Powders, their Production and Properties, HM Stationery Office, coll. « BIOS Final Report 1575 », n.d. (1re éd. 1947), 28–29 p. (lire en ligne)
- ↑ (en) « Soft Magnetic Powder Explained: From Basics to Advanced Applications », sur Stanford Advanced Materials (consulté le )
- ↑ (en) Xiagguo Li et Haitian Yan, « Synthesis of double-shell carbonyl iron powder @SiO2 @C for enhanced electromagnetic wave absorption », Journal of Alloys and Compounds, vol. 976, (DOI 10.1016/j.jallcom.2023.173233)
- ↑ (en) Jinghui Wang et Zhili Guo, « Magnetic properties regulation and loss contribution analysis for Fe-based amorphous powder cores doped with micron-sized FeSi powders », Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 510, (DOI 10.1016/j.jmmm.2020.166931, Bibcode 2020JMMM..51066931W)
- ↑ (en) « HAEMOSYN-Z – Nova Indus Pharamaceutical »
- ↑ (en) Nicholas R. Lee, Agata A. Bikovtseva, Margery Cortes-Clerget, Fabrice Gallou et Bruce H. Lipshutz, « Carbonyl Iron Powder: A Reagent for Nitro Group Reductions under Aqueous Micellar Catalysis Conditions », Organic Letters, vol. 19, no 24, , p. 6518–6521 (ISSN 1523-7060, PMID 29206473, DOI 10.1021/acs.orglett.7b03216)
