Los científicos del Instituto Nacional de Materiales anunciaron recientemente el desarrollo de nuevas aleaciones de metales de transición de tierras raras que pueden funcionar de manera estable a temperaturas superiores a los 500 grados y, al mismo tiempo, mantener fuertes propiedades magnéticas. Estas nuevas aleaciones resuelven un desafío de larga data para aplicaciones como la refrigeración magnética, los sistemas de enfriamiento magnético y la ignición de combustibles fósiles asistida magnéticamente a altas temperaturas.
Los imanes convencionales basados en aleaciones de NdFeB y SmCo presentan propiedades magnéticas reducidas por encima de los 300 grados debido a la menor anisotropía y la difusión acelerada de los elementos de tierras raras. Para abordar este problema, los científicos alearon elementos de tierras raras con abundantes metales de transición como el hierro y el cobalto, y optimizaron la composición y el control de la microestructura de las aleaciones. Descubrieron que aumentar la cantidad de metaloides como el Si y el Al y reducir el tamaño del grano podría mejorar eficazmente la estabilidad a altas temperaturas.
Las aleaciones recientemente desarrolladas demostraron un fuerte magnetismo incluso después de un envejecimiento térmico prolongado a 600 grados. Su producto de energía máxima a 500 grados se mantuvo por encima de 10 MGOe, comparable a los imanes de NdFeB comerciales a temperatura ambiente. El costo de estas aleaciones también es menor debido al uso reducido de elementos de tierras raras. Muestran perspectivas prometedoras para la comercialización en dispositivos y componentes magnéticos de alta gama que operan en entornos extremos.
Sin embargo, la producción en masa de estas nuevas aleaciones de manera escalable y rentable sigue siendo un desafío. Los científicos sugirieron que las técnicas de solidificación rápida y aleación mecánica podrían salvar la brecha entre el éxito a escala de laboratorio y la aplicación industrial. Se necesitan colaboraciones entre países y disciplinas para acelerar la transferencia de tecnología.
Este avance abre el camino a la próxima generación de imanes de alta temperatura que no requieren adiciones costosas de disprosio y terbio. La adopción más amplia de estas nuevas aleaciones podría reducir la dependencia de materiales críticos y mejorar la estabilidad de la cadena de suministro de productos magnéticos estratégicos. En general, este descubrimiento tiene implicaciones significativas para las tecnologías avanzadas de energía sostenible y propulsión.
