El descubrimiento del neodimio se remonta al año 1885 en Viena, a manos El Dr. Carl Auer von Welsbach (1858-1929) tenía un raro doble talento para comprender cómo perseguir la ciencia fundamental y, al mismo tiempo, para comercializarse con éxito como inventor y descubridor.
Descubrió 4 elementos (neodimio, praseodimio, iterbio y lutecio).
¿Qué propiedades tiene y en que se usan las tierras raras?
Uno de los rasgos importantes de estos elementos son sus propiedades eléctricas, magnéticas, de fluorescencia o de luminiscencia. Los lantánidos del cerio (Ce) al tulio (Tm) presentan un fuerte magnetismo debido a que tienen electrones no apareados en los orbitales 4f. (“Propiedades de Los Elementos de Transición Interna”) Algunos de estos elementos al combinarse con otros metales, como el hierro (Fe) producen compuestos intermetálicos, como el Nd2Fe14B, el cual es ferromagnético, y después de seguir un tratamiento térmico se convierte en el material con mayor magnetismo hasta ahora conocido. "Su principal uso es en motores eléctricos, discos duros, bocinas, turbinas de viento, actuadores y equipos de imagen de resonancia magnética." (“¿QUÉ SON LAS TIERRAS RARAS? - MINING ALATI”)
""La toxicidad de las tierras raras es baja, por lo que no necesitan de protocolos especiales para su manejo."" (“Los de abajo: lo importante de las tierras raras - Transferencia Tec”) (“Los de abajo: lo importante de las tierras raras - Transferencia Tec”)
Las tierras raras pocas veces son mencionadas, pero representan elementos esenciales para la vida moderna. Así es que, cada que utilice algún dispositivo electrónico, como su teléfono móvil o sus audífonos, piense que su funcionamiento es posible gracias a los lantánidos. (“Los de abajo: lo importante de las tierras raras - Transferencia Tec”)
La ventaja de esta aleación es que sus principales componentes (Fe y Nd) son fáciles de obtener en mina, son baratos y hay reservas más abundantes que las de los imanes de tipo SmCo usados hasta su desarrollo, lo que permitió una reducción significativa de costos de materia prima.
La mezcla de tierras raras con metales de transición forma compuestos intermetálicos que permiten valores elevados de anisotropía y, por tanto, productos de energía elevados. Son, con diferencia, los imanes más potentes conocidos hasta el momento, como se muestra en la (“View of Evolution and process of manufacture of “NEO” magnets applied ...”)
Los imanes NEO convencionales se componen de tres fases: a) Nd2Fe14B (composición estequiométrica), b) fase Nd-rica y c) B-rica. "La combinación en la proporción adecuada entre las tres fases, junto con las mejoras en las técnicas de fabricación, es lo que les proporciona tan buenas características magnéticas." (“View of Evolution and process of manufacture of “NEO” magnets applied ...”)
El principal inconveniente que presentan es su dependencia con la temperatura, con un valor de temperatura de Curie de tan solo 312 °C y una temperatura máxima de trabajo de 125 a 150 °C. La adición de disprosio mejora en gran manera este problema y, además, mejora la coercitividad y el producto de energía. Varían las propiedades de los imanes con la adición de disprosio, y cómo se establece una clasificación comercial estándar que relaciona el compromiso entre este valor y la máxima temperatura de trabajo. En la parte superior de la figura se indican los usos típicos de cada clasificación. (“View of Evolution and process of manufacture of “NEO” magnets applied ...”)
"Los imanes de neodimio sinterizados se preparan fundiendo las materias primas en un horno, colando el material fundido en moldes y enfriándolo para formar lingotes." (“Producción de imanes de neodimio - Noticias - Xinfeng Magnet Inc.”) Luego se produce un polvo extremadamente fino a partir de estos lingotes. "Para ello se utiliza la decrepitación de hidrógeno, que se comenta más adelante." (“Proceso de Obtencion de Imán | PDF - Scribd”) Este polvo es sometido más tarde a un proceso de sinterizado en fase líquida, por medio del cual las partículas se alinean magnéticamente y se unen entre sí para formar bloques densos, los cuales son tratados térmicamente. "Posteriormente son cortados con la forma deseada y, sometidos a un tratamiento superficial para prevenir la corrosión, y finalmente magnetizados mediante la exposición a un fuerte campo magnético creado mediante bobinas." (“Proceso de Obtencion de Imán | PDF - Scribd”)
Pequeña barra de imán de neodimio N35, con baño Níquel, con sólo 2 mm de diámetro y 5 mm de largo, tiene 5.900 gauss en superficie, puede trabajar a temperaturas de hasta 80 ºC,
Estos imanes son los más potentes en estos momentos, consiguiendo un magnetismo 1000 veces superior a su propio peso
Las tierras raras se usan actualmente para construir baterías, armas, pantallas, en radiodiagnóstico. Lo que los volvió esenciales fue el descubrimiento de sus increíbles propiedades magnéticas. De la fórmula que combina una de esas tierras raras, el neodimio, con el hierro y con el boro, sale el imán más potente que ha inventado el ser humano fuera de laboratorio. NdFeB, un superimán que desarrolló General Motors en 1982. Puede llegar a emitir hasta diez veces más energía magnética que los imanes de ferritas, como se llama a los que están basados en óxido de hierro mezclado con bario o con estroncio, y que han sido durante décadas los más empleados en fabricación. (“Hacia nuevos imanes industriales más eficientes y sostenibles”)
Con los imanes se puede almacenar, convertir y producir energía eléctrica y mecánica. Si son superimanes, se puede hacer en grandes cantidades. Así que los usos de los imanes de neodimio-hierro-boro en el mundo moderno son todos los que podamos imaginar. Los tenemos en los motores con los que transportamos cargas enormes. En elementos del presente y futuro como las turbinas eólicas de los molinos de viento y los coches eléctricos; en imagen médica; en ordenadores y teléfonos móviles; en las lavadoras. (“Hacia nuevos imanes industriales más eficientes y sostenibles”) Están por todas partes.
