1. Introduzione I magneti al neodimio-ferro-boro (NdFeB) sono i magneti permanenti più potenti disponibili, ampiamente utilizzati nei veicoli elettrici, nelle turbine eoliche e nell'elettronica di consumo. Tuttavia, la loro produzione si basa su elementi delle terre rare (REE) come il neodimio e il disprosio, la cui estrazione genera un significativo inquinamento ambientale. Il riciclo dei magneti al NdFeB di scarto è fondamentale per ridurre la dipendenza dall'estrazione primaria, preservare le risorse e mitigare il danno ambientale. Questo articolo esplora metodi di riciclo efficienti e valuta se i magneti riciclati possano raggiungere proprietà magnetiche paragonabili ai materiali vergini.

1. Introduzione I magneti al neodimio (NdFeB) sono indispensabili nelle energie rinnovabili, nei veicoli elettrici e nell'elettronica grazie alla loro ineguagliabile forza magnetica. Tuttavia, la loro produzione è compromessa da gravi impatti ambientali, principalmente dovuti all'estrazione di terre rare (REE) e allo smaltimento dei rifiuti. Questo articolo delinea un quadro completo per mitigare questi problemi attraverso pratiche di estrazione sostenibili, tecnologie di produzione più pulite e sistemi efficienti di gestione dei rifiuti.

1. Introduzione I magneti al neodimio, composti principalmente da neodimio-ferro-boro (NdFeB), sono i magneti permanenti più potenti disponibili, con applicazioni che spaziano dai motori elettrici ai dispositivi medici, dalle energie rinnovabili all'elettronica di consumo. Tuttavia, le loro eccezionali proprietà magnetiche presentano vulnerabilità intrinseche a fattori di stress ambientali come alte temperature e impatti meccanici. Questo articolo esplora i meccanismi di rottura in queste condizioni e fornisce linee guida dettagliate per la gestione sicura della polvere magnetica rotta al fine di mitigare i rischi.

Astratto La domanda globale di magneti permanenti in terre rare, in particolare di magneti al neodimio-ferro-boro (NdFeB), è aumentata grazie alle loro eccezionali proprietà magnetiche, fondamentali per applicazioni in veicoli elettrici, turbine eoliche ed elettronica di consumo. Tuttavia, le vulnerabilità della catena di approvvigionamento e le preoccupazioni ambientali associate agli elementi delle terre rare hanno stimolato un'intensa ricerca su alternative non rare. Tra queste, i composti ferro-azoto (Fe-N), in particolare α"-Fe₁₆N₂ e Sm₂Fe₁₇Nₓ (samario-ferro-azoto, o Sm-Fe-N), sono emersi come candidati promettenti. Questo articolo esamina gli ultimi progressi della ricerca sui composti Fe-N, valuta i loro attuali limiti prestazionali e discute il loro potenziale per sostituire i magneti al NdFeB in futuro.

1. Introduzione I magneti al neodimio-ferro-boro (NdFeB) sono rinomati per la loro eccezionale forza magnetica, le dimensioni compatte e l'elevato prodotto energetico (fino a 52 MGOe). Tuttavia, il loro costo elevato, la sensibilità alla temperatura e la suscettibilità alla corrosione ne limitano l'idoneità in determinate applicazioni. Questa analisi esplora scenari in cui i magneti in ferrite o samario-cobalto (SmCo) possono sostituire i magneti al NdFeB, confrontandone costi e prestazioni in base a parametri chiave.

Introduzione ai magneti a gradiente I magneti a gradiente sono dispositivi magnetici specializzati progettati per produrre un campo magnetico che varia linearmente lungo una direzione specifica. Questa variazione spaziale del campo magnetico, nota come gradiente di campo magnetico, è fondamentale per numerose applicazioni scientifiche e industriali, in particolare nella risonanza magnetica per immagini (RMI), nella separazione dei materiali e nei sistemi di misura di precisione. La progettazione dei magneti a gradiente richiede un'attenta valutazione dell'uniformità del campo magnetico, dell'intensità del gradiente e della configurazione delle bobine per soddisfare i requisiti specifici di ciascuna applicazione.

I magneti al neodimio, in particolare quelli basati sul sistema neodimio-ferro-boro (NdFeB), sono rinomati per le loro eccezionali proprietà magnetiche, tra cui elevata rimanenza (Br) e coercività (Hci), che contribuiscono alla loro superiore capacità di accumulo di energia magnetica. Tuttavia, la ricerca per migliorare ulteriormente queste proprietà e spingere i limiti delle loro prestazioni ha portato i ricercatori a esplorare tecniche di lavorazione avanzate come la nanocristallizzazione e il trattamento termico. Questo articolo approfondisce il potenziale di questi processi per superare gli attuali limiti massimi della capacità di accumulo di energia magnetica nei magneti al neodimio.

Il prezzo dei magneti al neodimio-ferro-boro (NdFeB), i magneti permanenti più potenti disponibili in commercio, è influenzato da una complessa interazione di fattori che spaziano dai costi delle materie prime, ai processi di produzione, alle dinamiche di mercato e agli interventi politici. Di seguito un'analisi dettagliata dei principali determinanti:

Qual è la posizione della Cina nella filiera globale dei magneti NdFeB? Dove risiedono i vantaggi tecnologici di altri Paesi (come Giappone e Stati Uniti)?

Introduzione

La tecnologia di refrigerazione magnetica, basata sull'effetto magnetocalorico (MCE), si è affermata come una promettente alternativa ai tradizionali sistemi di refrigerazione a compressione di vapore, grazie al suo potenziale di elevata efficienza energetica e di rispetto dell'ambiente. I magneti NdFeB (neodimio - ferro - boro), noti per le loro eccezionali proprietà magnetiche, sono in fase di studio per l'impiego nei sistemi di refrigerazione magnetica, compresi i frigoriferi magnetici a temperatura ambiente. In questo articolo verrà discussa l'applicazione dei magneti NdFeB nella tecnologia della refrigerazione magnetica e verranno analizzati gli attuali colli di bottiglia tecnici.

Introduzione

Nel campo della robotica, il controllo preciso dei movimenti articolari è di fondamentale importanza per raggiungere risultati ad alte prestazioni. I magneti NdFeB (neodimio - ferro - boro), noti per le loro eccezionali proprietà magnetiche, svolgono un ruolo cruciale nei sistemi di azionamento dei giunti dei robot. Per ottimizzare la progettazione e il funzionamento dei robot è essenziale comprendere come la forza magnetica dei magneti NdFeB si adatti alla precisione del controllo.

I magneti al neodimio-ferro-boro (NdFeB), rinomati per le loro eccezionali proprietà magnetiche, svolgono un ruolo fondamentale in due tecnologie all'avanguardia: i treni a levitazione magnetica (MAGLEV) e le apparecchiature per la risonanza magnetica per immagini (RMI). I loro principi applicativi in ​​questi campi si basano sulla capacità di generare campi magnetici intensi e stabili, consentendo innovazioni nei trasporti e nella diagnostica medica.