Znanstvenici s Nacionalnog instituta za materijale nedavno su najavili razvoj novih slitina prijelaznih metala rijetkih zemalja koje mogu raditi stabilno na temperaturama iznad 500 stupnjeva, a istovremeno zadržati jaka magnetska svojstva. Ove nove legure rješavaju dugogodišnji izazov za primjene kao što su magnetsko hlađenje, magnetski rashladni sustavi i magnetski potpomognuto paljenje fosilnih goriva na visokim temperaturama.
Konvencionalni magneti temeljeni na legurama NdFeB i SmCo pokazuju smanjena magnetska svojstva iznad 300 stupnjeva zbog smanjene anizotropije i ubrzane difuzije elemenata rijetke zemlje. Kako bi riješili ovaj problem, znanstvenici su legirali elemente rijetke zemlje s obilnim prijelaznim metalima poput željeza i kobalta i optimizirali kontrolu sastava i mikrostrukture legura. Otkrili su da povećanje broja metaloida poput Si i Al i smanjenje veličine zrna može učinkovito poboljšati stabilnost na visokim temperaturama.
Novorazvijene legure pokazale su snažan magnetizam čak i nakon dugotrajnog toplinskog starenja na 600 stupnjeva. Njihov maksimalni energetski produkt na 500 stupnjeva ostao je viši od 10 MGOe, usporediv s komercijalnim NdFeB magnetima na sobnoj temperaturi. Cijena ovih legura također je niža zbog smanjene upotrebe elemenata rijetke zemlje. Oni pokazuju obećavajuće izglede za komercijalizaciju u vrhunskim magnetskim uređajima i komponentama koje rade u ekstremnim okruženjima.
Međutim, masovna proizvodnja ovih novih legura na skalabilan i troškovno učinkovit način ostaje izazov. Znanstvenici su sugerirali da bi tehnike brzog skrućivanja i mehaničkog legiranja mogle premostiti jaz između uspjeha u laboratoriju i industrijske primjene. Potrebna je suradnja između zemalja i disciplina kako bi se ubrzao prijenos tehnologije.
Ovo otkriće utire put sljedećoj generaciji visokotemperaturnih magneta koji ne zahtijevaju skupe dodatke disprozija i terbija. Šira primjena ovih novih legura mogla bi smanjiti ovisnost o kritičnim materijalima i poboljšati stabilnost opskrbnog lanca strateških magnetskih proizvoda. Sve u svemu, ovo otkriće ima značajne implikacije za napredne tehnologije održive energije i pogona.
