Uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Jung-Goo Lee e Dr. Tae-Hoon Kim do Departamento de Materiais Magnéticos da Divisão de Materiais em Pó do Instituto Coreano de Ciência de Materiais (KIMS), um instituto de pesquisa financiado pelo governo sob o Ministério da Science e ICT, conseguiram desenvolver ímãs permanentes que economizam terras raras que podem substituir os ímãs comerciais de 42M, reduzindo a quantidade de neodímio (Nd), um material caro de terras raras, em cerca de 30%. A tecnologia alcançou o nível de desempenho comercial atualmente utilizado na indústria, embora a quantidade de recursos de terras raras de alto preço seja reduzida.
O neodímio é um material caro e de fornecimento instável, mas é essencial para a fabricação de ímãs permanentes de terras raras. Para desenvolver um ímã permanente com redução de Nd, o conteúdo de cério (Ce), um elemento barato, foi aumentado, em vez de reduzir o conteúdo de Nd. Até agora, com o aumento do teor de Ce, a deterioração das propriedades magnéticas era inevitável. A equipe de pesquisa se concentrou em esclarecer a razão e o mecanismo da deterioração das propriedades magnéticas causadas pelo aumento do teor de Ce e resolveram com sucesso o problema dos ímãs permanentes reduzidos por terras raras, controlando a microestrutura em escala atômica.

Os pesquisadores descobriram que partículas magnéticas desnecessárias foram formadas durante o processo de fabricação, a razão subjacente para a deterioração das propriedades magnéticas e microestruturais dos ímãs. Eles modificaram a microestrutura e melhoraram as propriedades magnéticas, impedindo a difusão de átomos para que a formação de partículas magnéticas desnecessárias fosse suprimida.

A equipe de pesquisa aplicou o método de fiação por fusão e o método de deformação a quente, que têm taxas de resfriamento muito rápidas em comparação com o processo convencional, ao processo de fabricação de precursores reduzidos de terras raras e ímãs finais em massa, respectivamente. Como resultado, eles conseguiram otimizar a microestrutura dos ímãs, suprimindo a formação de partículas magnéticas desnecessárias. Além disso, eles foram capazes de melhorar simultaneamente a magnetização residual e a força coercitiva, que são as principais propriedades dos ímãs permanentes.

O mercado doméstico de ímãs permanentes de terras raras para motores de alta eficiência valia US$ 186 bilhões por ano em 2021, e a Coreia depende das importações do material. Considerando questões atuais, como o armamento da China de recursos de terras raras, as restrições de exportação do Japão sobre materiais magnéticos e a neutralidade global de carbono, a localização de materiais de ímãs permanentes de terras raras é necessária para a Coréia. Quando essa tecnologia é comercializada, pode ser utilizada em indústrias de alto valor agregado, como veículos elétricos, drones, carros voadores e navios elétricos que exigem motores de alta eficiência.

O Dr. Tae-Hoon Kim, pesquisador sênior da KIMS, que liderou a equipe de pesquisa, disse:"Quando a tecnologia for comercializada, ela resolverá simultaneamente os problemas de recursos e os problemas de materiais, peças e equipamentos no mercado doméstico permanente de terras raras. mercados de ímãs. Este é apenas o começo. Com mais pesquisas no futuro, não pouparemos esforços para liderar o desenvolvimento da indústria doméstica de ímãs permanentes de terras raras."

Os resultados da pesquisa foram publicados em Scripta Materialia em 17 de março. + Explorar mais

Espero por um novo ímã permanente que seja barato e sustentável