Ímãs de terras raras são feitos de elementos de terras raras, que têm números atômicos que variam de 57 a 71. Esses elementos são assim chamados porque eram considerados raros quando foram descobertos, embora agora sejam conhecidos como sendo relativamente comum. O tipo mais forte e mais comum de ímã de terras raras é feito de uma liga de neodímio, ferro e boro. Esses ímãs eram muito caros quando foram desenvolvidos no final dos anos 1970 e início dos anos 80, mas agora são comuns o suficiente para serem usados em brinquedos infantis.
Moer lingotes sólidos de neodímio e ferro-boro em um pó. Esta operação consiste em três fases separadas. Os lingotes são mecanicamente esmagados em partículas grossas e depois mecanicamente moídos em pedaços mais finos. Na fase final, essas partículas são moídas a jato em partículas altamente esféricas com apenas alguns mícrons de diâmetro. A moagem a jato usa gás altamente pressurizado em uma atmosfera inerte para produzir partículas muito pequenas e fornece um alto grau de controle sobre o tamanho específico das partículas.
Compacte o pó em um molde. Os moldes de aço fornecerão a forma final do ímã e os moldes de borracha produzirão tijolos ásperos da liga de neodímio para serem moldados posteriormente. Pressione o molde de borracha em todos os lados de uma só vez, um processo conhecido como pressão isostática.
Aplique um campo magnético aos ímãs de terras raras durante a operação de prensagem. Use um campo magnético na faixa de 4 tesla de um eletroímã muito poderoso ao longo do eixo de magnetização do imã. Isso aumentará muito o alinhamento das partículas magnéticas na liga e melhorará enormemente as propriedades magnéticas do ímã acabado.
Sinterize os ímãs de terras raras. Aqueça o ímã em um vácuo em um forno de sinterização para cerca de 1.000 graus Celsius, o que permite que o neodímio derreta, mas não o ferro ou o boro. A temperatura deve ser cuidadosamente controlada para que não aumente o tamanho das partículas individuais no ímã. Esse tipo específico de sinterização é conhecido como sinterização por fase líquida e fornecerá aos ímãs sua resistência magnética final.
Dê forma aos tijolos feitos com moldes de borracha. Moer os tijolos para a forma geral desejada e fatiá-los em sua forma final. Cubra os ímãs para protegê-los de lascar, pois eles são extremamente frágeis. Há uma ampla variedade de opções de tratamento de superfície para ímãs de terras raras, dependendo da aplicação específica. As escolhas mais comuns de metais incluem ouro, níquel, estanho e zinco. Ímãs de terras raras também são freqüentemente revestidos com uma resina epóxi.
