Vědci z Národního institutu materiálů nedávno oznámili vývoj nových slitin přechodných kovů vzácných zemin, které mohou stabilně fungovat při teplotách nad 500 stupňů při zachování silných magnetických vlastností. Tyto nové slitiny řeší dlouhodobou výzvu pro aplikace, jako je magnetické chlazení, magnetické chladicí systémy a magneticky podporované zapalování fosilních paliv při vysokých teplotách.
Konvenční magnety na bázi slitin NdFeB a SmCo vykazují snížené magnetické vlastnosti nad 300 stupňů v důsledku snížené anizotropie a zrychlené difúze prvků vzácných zemin. K vyřešení tohoto problému vědci legovali prvky vzácných zemin s hojnými přechodnými kovy, jako je železo a kobalt, a optimalizovali řízení složení a mikrostruktury slitin. Zjistili, že zvýšení počtu metaloidů jako Si a Al a snížení velikosti zrn by mohlo účinně zlepšit stabilitu při vysokých teplotách.
Nově vyvinuté slitiny prokázaly silný magnetismus i po dlouhodobém tepelném stárnutí při 600 stupních. Jejich maximální energetický produkt při 500 stupních zůstal vyšší než 10MGOe, srovnatelný s komerčními NdFeB magnety při pokojové teplotě. Cena těchto slitin je také nižší díky sníženému použití prvků vzácných zemin. Ukazují slibné vyhlídky na komercializaci špičkových magnetických zařízení a komponent pracujících v extrémních prostředích.
Masová výroba těchto nových slitin škálovatelným a nákladově efektivním způsobem však zůstává náročná. Vědci navrhli, že techniky rychlého tuhnutí a mechanického legování by mohly překlenout mezeru mezi úspěchem v laboratoři a průmyslovou aplikací. K urychlení přenosu technologií je zapotřebí spolupráce napříč zeměmi a obory.
Tento průlom otevírá cestu pro další generaci vysokoteplotních magnetů, které nevyžadují drahé přísady dysprosia a terbia. Širší přijetí těchto nových slitin by mohlo snížit závislost na kritických materiálech a zlepšit stabilitu dodavatelského řetězce strategických magnetických produktů. Celkově má tento objev významné důsledky pro pokročilé technologie udržitelné energie a pohonu.
