מדענים מהמכון הלאומי לחומרים הכריזו לאחרונה על פיתוח סגסוגות מתכת נדירות חדשות למעבר אדמה שיכולות לפעול ביציבות בטמפרטורות מעל 500 מעלות תוך שמירה על תכונות מגנטיות חזקות. סגסוגות חדשות אלו פותרות אתגר רב שנים עבור יישומים כמו קירור מגנטי, מערכות קירור מגנטיות והצתה מגנטית של דלק מאובנים בטמפרטורות גבוהות.
מגנטים קונבנציונליים המבוססים על סגסוגות NdFeB וסגסוגות SmCo מציגים תכונות מגנטיות מופחתות מעל 300 מעלות עקב ירידה באניזוטרופיה ודיפוזיה מואצת של יסודות אדמה נדירים. כדי להתמודד עם בעיה זו, המדענים סגגו יסודות אדמה נדירים עם מתכות מעבר בשפע כמו ברזל וקובלט, וייצבו את ההרכב ובקרת המיקרו-מבנה של סגסוגות. הם גילו שהגדלת מספר המטלואידים כמו Si ו-Al והקטנת גודל הגרגירים יכולים לשפר ביעילות את היציבות בטמפרטורה גבוהה.
הסגסוגות החדשות שפותחו הפגינו מגנטיות חזקה גם לאחר הזדקנות תרמית ארוכת טווח ב-600 מעלות. תוצר האנרגיה המקסימלי שלהם ב-500 מעלות נשאר גבוה מ-10MGOe, בהשוואה למגנטים מסחריים של NdFeB בטמפרטורת החדר. העלות של סגסוגות אלו נמוכה יותר גם בגלל שימוש מופחת ביסודות אדמה נדירים. הם מראים סיכויים מבטיחים למסחור במכשירים ורכיבים מגנטיים מתקדמים הפועלים בסביבות קיצוניות.
עם זאת, ייצור המוני של סגסוגות חדשות אלה בצורה מדרגית וחסכונית נותר מאתגר. המדענים הציעו שטכניקות התמצקות מהירה וטכניקות סגסוגות מכניות יכולות לגשר על הפער בין הצלחה בקנה מידה מעבדתי ליישום תעשייתי. יש צורך בשיתופי פעולה בין מדינות ודיסציפלינות כדי להאיץ את העברת הטכנולוגיה.
פריצת דרך זו סוללת את הדרך לדור הבא של מגנטים בטמפרטורה גבוהה שאינם דורשים תוספות דיספרוסיום וטרביום יקרות. אימוץ רחב יותר של סגסוגות חדשות אלו עשוי להפחית את התלות בחומרים קריטיים ולשפר את יציבות שרשרת האספקה של מוצרים מגנטיים אסטרטגיים. בסך הכל, לתגלית זו יש השלכות משמעותיות על טכנולוגיות מתקדמות של אנרגיה בת קיימא והנעה.
