A storia di i magneti permanenti di terre rare per i muturi

Elementi di terra rara (magneti permanenti di terre rare) sò 17 elementi metallichi in u mità di a tavola periodica (numeri atomichi 21, 39 è 57-71) chì anu proprietà fluorescenti, conductive è magnetichi inusual chì li facenu incompatibili cù metalli più cumuni cum'è u Ferru) hè assai utile quandu alleati o mischiati in picculi quantità. Geologicamente parlante, l'elementi di a terra rara ùn sò micca particularmente rari. I dipositi di sti metalli si trovanu in parechje parte di u mondu, è certi elementi sò prisenti in quasi a listessa quantità di ramu o stagnu. In ogni casu, l'elementi di a terra rara ùn sò mai stati truvati in cuncintrazioni assai elevate è sò spessu mischiati cù l'altri o cù elementi radiuattivi cum'è l'uraniu. I pruprietà chimichi di l'elementi di a terra rara facenu difficiuli di separà da i materiali circundanti, è sti pruprietà facenu ancu sò difficiuli di purificà. I metudi di produzzione attuale necessitanu grandi quantità di minerale è generanu grandi quantità di rifiuti periculosi per estrae solu picculi quantità di metalli di terra rara, cù scarti da metudi di trasfurmazioni cumpresi acqua radiuattiva, fluoru tossicu è acidi.

I primi magneti permanenti scuperti eranu minerali chì furnianu un campu magneticu stabile. Finu à u principiu di u 19u seculu, i magneti eranu fragili, inestabile è fatti di l'azzaru di carbone. In u 1917, u Giappone hà scupertu l'azzaru magnetu di cobalt, chì hà fattu migliurà. U rendiment di i magneti permanenti hà cuntinuatu à migliurà da a so scuperta. Per l'Alnicos (alliati Al/Ni/Co) in l'anni 1930, sta evoluzione hè stata manifestata in u numeru massimu di produttu d'energia aumentata (BH) max, chì hà migliuratu assai u fattore di qualità di i magneti permanenti, è per un voluminu datu di magneti, u a densità massima di energia puderia esse cunvertita in putenza chì pò esse usata in macchine cù magneti.

U primu magnetu di ferrite hè statu scupertu accidentalmente in u 1950 in u laboratoriu di fisica chì appartene à Philips Industrial Research in Olanda. Un assistente l'ha sintetizatu per sbagliu - duverebbe preparà una altra mostra per studià cum'è materiale semiconductor. Hè stata truvata chì era veramente magnetica, cusì hè stata trasmessa à a squadra di ricerca magnetica. A causa di a so bona prestazione cum'è magnete è u costu di produzzione più bassu. Comu tali, era un pruduttu sviluppatu da Philips chì hà marcatu l'iniziu di un rapidu aumentu di l'usu di magneti permanenti.

In l'anni 1960, i primi magneti di terra rara(magneti permanenti di terre rare)sò stati fatti da leghe di l'elementu lanthanide, ittriu. Sò i magneti permanenti più forti cù magnetizazione di saturazione alta è bona resistenza à demagnetization. Ancu s'ellu sò caru, fragili è inefficienti à alte temperature, cumincianu à duminà u mercatu cum'è e so applicazioni diventanu più pertinenti. A pruprietà di l'urdinatori persunali s'hè diffusa in l'anni 1980, chì significava una alta dumanda di magneti permanenti per i discu duru.

Alloys, cum'è samarium-cobalt, sò stati sviluppati in a mità di l'anni 1960 cù a prima generazione di metalli di transizione è terre rare, è à a fini di l'anni 1970, u prezzu di u cobalt s'arrizzò severamente per via di l'instabilità in Congo. À quellu tempu, u più altu di i magneti permanenti di samarium-cobalt (BH) max era u più altu è a cumunità di ricerca hà da rimpiazzà questi magneti. Uni pochi anni dopu, in u 1984, u sviluppu di magneti permanenti basatu nantu à Nd-Fe-B hè statu prupostu prima da Sagawa et al. Utilizendu a tecnulugia di metallurgia di polveri in Sumitomo Special Metals, utilizendu u prucessu di filatura di fusione da General Motors. Cum'è mostra in a figura sottu, (BH)max hà migliuratu più di quasi un seculu, partendu da ≈1 MGOe per l'acciaio è righjunghji circa 56 MGOe per magneti NdFeB in l'ultimi 20 anni.

A sustenibilità in i prucessi industriali hè diventata recentemente una priorità, è l'elementi di a terra rara, chì sò stati ricunnisciuti da i paesi cum'è materie prime chjave per via di u so altu risicu di fornimentu è di l'impurtanza ecunomica, anu apertu spazii per a ricerca in i novi magneti permanenti senza terra rara. Una pussibili direzzione di ricerca hè di guardà in daretu à i primi magneti permanenti sviluppati, i magneti di ferrite, è studià più cù tutti i novi arnesi è metudi dispunibuli in l'ultimi decennii. Parechje urganisazioni travaglianu avà nantu à novi prughjetti di ricerca chì speranu di rimpiazzà i magneti di terra rara cù alternative più verdi è più efficaci.