Les États-Unis développent des aimants en nitrure de fer sans terres rares pour les projectiles guidés et les équipements militaires.

Les États-Unis entament la phase de test d'une technologie d'aimants en nitrure de fer sans terres rares, destinée aux munitions guidées, aux drones et à divers systèmes militaires. Cette solution technique devrait permettre à l'armée américaine de réduire sa dépendance aux chaînes d'approvisionnement externes en matériel stratégique.

Échelle de production et technologie des aimants en nitrure de fer.

Les aimants permanents jouent un rôle crucial dans les équipements militaires modernes, tels que les moteurs électriques, les capteurs, les radars, les drones et les systèmes de guidage de missiles. Cependant, les aimants les plus puissants actuellement disponibles utilisent principalement des terres rares comme le néodyme, le dysprosium ou le terbium, dont la disponibilité dépend fortement des chaînes d'approvisionnement étrangères.

Pour résoudre ce problème, la société américaine Niron Magnetics a mis au point des aimants permanents en nitrure de fer, synthétisés principalement à partir de fer et d'azote. Cette technologie est issue de recherches menées à l'Université du Minnesota et a bénéficié d'un financement de l'Agence pour les projets de recherche avancée en énergie (ARPA-E).

La première usine de Niron, située à Sartell, dans le Minnesota, a une capacité de production d'environ 1 500 tonnes d'aimants par an et devrait être opérationnelle à partir de 2027. L'entreprise prévoit également de choisir un emplacement pour une deuxième usine, avec un investissement pouvant atteindre 1,8 milliard de dollars et une capacité de production prévue de 10 000 tonnes par an, dans le but d'atteindre une production entièrement nationale.

Le défi de réduire la dépendance aux terres rares dans les équipements militaires.

Les terres rares sont actuellement présentes dans de nombreux équipements militaires américains essentiels, tels que le chasseur F-35, les sous-marins nucléaires des classes Virginia et Columbia, les missiles de croisière Tomahawk, les bombes guidées JDAM et les radars d'alerte avancée. Une pénurie de ces éléments pourrait perturber la chaîne de production d'armements.

Les matériaux en nitrure de fer ne sont pas destinés à remplacer intégralement les terres rares dans tous les équipements militaires. Toutefois, l'utilisation d'aimants en nitrure de fer dans des composants auxiliaires tels que les petits moteurs, les capteurs ou les mécanismes de commande de gouvernail permettra de réaliser d'importantes économies de terres rares, en les réservant en priorité aux systèmes stratégiques essentiels.

Essais en conditions réelles sur des missiles guidés et des équipements de combat.

Le Pentagone a commencé à intégrer ce nouveau matériau à son programme d'évaluation technique. En 2024, l'US Air Force a attribué à Niron un contrat pour tester l'intégration d'aimants sans terres rares dans les drones, les moteurs d'avions de chasse, les systèmes de guidage de missiles et les satellites.

D'ici fin 2025, Niron s'associera à Moog Corporation pour développer un actionneur à aimants en nitrure de fer destiné aux missiles guidés. Ce composant essentiel convertit les signaux électriques en mouvement mécanique afin de contrôler les ailerons de guidage et d'ajuster la trajectoire du missile.

Perspectives et défis de l'application sur le terrain

Si les aimants en nitrure de fer réussissent des tests rigoureux de durabilité, de résistance à la chaleur et aux vibrations en environnements extrêmes, ils seraient parfaitement adaptés aux drones, aux munitions intelligentes et aux équipements automatisés produits en série. L'autosuffisance en matière d'approvisionnement de ces petits composants garantit la continuité de la production d'armements en cas d'urgence.

Globalement, les matériaux en nitrure de fer ne peuvent pas remplacer complètement les aimants aux terres rares à court terme. Cependant, cette technologie offre à l'industrie de la défense américaine une solution de secours efficace, garantissant la continuité de la chaîne d'approvisionnement en équipements militaires.