p O Instituto de Materiais Críticos do Departamento de Energia dos EUA (DOE) desenvolveu um modelo de baixo custo, ímã permanente de alto desempenho inspirado em uma fonte de outro mundo:ligas de ferro-níquel em meteoritos. O ímã rivaliza com os ímãs "Alnico" amplamente utilizados em termos de força magnética e tem o potencial de atender a uma grande demanda do mercado por ímãs de terras raras e livres de cobalto. p Aqui na terra, os ímãs permanentes mais fortes são aqueles que contêm o elemento de terra rara de neodímio - ímãs de NdFeB. Os próximos mais fortes são Samário-Cobalto, ou ímãs SmCo. Antes de os ímãs de terras raras serem desenvolvidos na década de 1970, os ímãs mais fortes eram feitos de alumínio-níquel-cobalto, ou Alnico, que ainda são amplamente utilizados hoje em aplicações que variam de motores elétricos a eletrônicos de consumo.

p O problema com esses ímãs permanentes fortes, mas terrestres feitos pelo homem, é que eles contêm elementos críticos - terras raras no caso de NdFeB e SmCo, e cobalto no caso de SmCo e Alnico - aqueles que têm alta demanda por muitas tecnologias e pelos quais os fabricantes pagam um prêmio por um fornecimento às vezes não confiável.

p "As ligas magnéticas de ferro-níquel encontradas em meteoros são terras raras e sem cobalto, mas são altamente organizados e levam milhões de anos para serem produzidos por meios naturais, "disse Vitalij Pecharsky, cientista do Laboratório Ames do U.S. DOE e CMI. "Nossa equipe - Oleksandr Dolotko, Ihor Hlova, Shalabh Gupta, e Anis Biswas - desenvolveram um método para produzir as qualidades magnéticas de ligas de ferro-níquel que já atuam no nível de Alnico, mas de uma forma muito mais rápida. "

p O método introduz um grande número de defeitos em uma liga de ferro e níquel. Em seguida, é colocado em reação com a amônia, que resulta em um precursor de ferro-níquel-nitrogênio quimicamente ordenado, ou FeNiN. A próxima etapa extrai o nitrogênio do material, sem perturbar a ordem do ferro e níquel restantes.

p Pecharsky disse que o processo de amônia é escalável e produz o material precursor de forma confiável em cerca de 98 por cento. O produto final tem densidade de energia de 6 MG-Oe, o que o torna comparável aos ímãs de Alnico, e o espaço para melhorias adicionais é substancial.

p “Há uma demanda de mercado por ímãs que preencham a lacuna em aplicações técnicas entre os de gama alta, ímãs permanentes de terras raras mais fortes, e opções de menor resistência, ", disse Pecharsky." Vemos isso ganhando ampla adoção nesse espaço magnético. "

p O Critical Materials Institute é um Centro de Inovação do Departamento de Energia liderado pelo Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA e apoiado pelo Escritório de Produção Avançada de Eficiência Energética e Energia Renovável, que apóia a pesquisa aplicada em estágio inicial para promover a inovação na fabricação dos EUA e promover o crescimento econômico americano e a segurança energética. A CMI busca maneiras de eliminar e reduzir a dependência de metais de terras raras e outros materiais sujeitos a interrupções na cadeia de suprimentos.