Oamenii de știință de la Institutul Național de Materiale au anunțat recent dezvoltarea de noi aliaje de metale de tranziție cu pământuri rare care pot funcționa stabil la temperaturi de peste 500 de grade, păstrând în același timp proprietăți magnetice puternice. Aceste noi aliaje rezolvă o provocare de lungă durată pentru aplicații precum refrigerarea magnetică, sistemele de răcire magnetică și aprinderea combustibililor fosili asistată magnetic la temperaturi ridicate.
Magneții convenționali bazați pe aliaje NdFeB și SmCo prezintă proprietăți magnetice reduse peste 300 de grade datorită anizotropiei scăzute și difuziei accelerate a elementelor pământurilor rare. Pentru a aborda această problemă, oamenii de știință au aliat elemente de pământ rare cu metale de tranziție abundente precum fierul și cobaltul și au optimizat compoziția și controlul microstructurii aliajelor. Ei au descoperit că creșterea numărului de metaloizi precum Si și Al și reducerea mărimii granulelor ar putea îmbunătăți în mod eficient stabilitatea la temperatură ridicată.
Aliajele nou dezvoltate au demonstrat un magnetism puternic chiar și după îmbătrânirea termică pe termen lung la 600 de grade. Produsul lor de energie maximă la 500 de grade a rămas mai mare de 10 MGOe, comparabil cu magneții comerciali NdFeB la temperatura camerei. Costul acestor aliaje este, de asemenea, mai mic datorită utilizării reduse a elementelor din pământuri rare. Ele arată perspective promițătoare de comercializare în dispozitive și componente magnetice de ultimă generație care funcționează în medii extreme.
Cu toate acestea, producția în masă a acestor noi aliaje într-o manieră scalabilă și rentabilă rămâne o provocare. Oamenii de știință au sugerat că tehnicile de solidificare rapidă și de aliere mecanică ar putea reduce decalajul dintre succesul la scară de laborator și aplicarea industrială. Sunt necesare colaborări între țări și discipline pentru a accelera transferul de tehnologie.
Această descoperire deschide calea pentru următoarea generație de magneți de înaltă temperatură, care nu necesită adaosuri costisitoare de disproziu și terbiu. Adoptarea mai largă a acestor noi aliaje ar putea reduce dependența de materialele critice și ar putea îmbunătăți stabilitatea lanțului de aprovizionare a produselor magnetice strategice. În general, această descoperire are implicații semnificative pentru tehnologiile avansate de energie și propulsie durabile.
