{Magnesy neodymowe|Neodymowe magnesy|Silne magnesy neodymowe|Mocne magnesy neodymowe}

W pierwszej kolejności podstawowymi odbiorcami magnesów są przedsiębiorstwa produkujące urządzenia elektryczne, elektroniczne, pomiarowe, przedsiębiorstwa motoryzacyjne czy też produkujące różnego rodzaju przemysłowe urządzenia. Możliwości magnetyczne doceniła również branża meblowa, oferująca odzież, w szczególności związana z ubraniami medycznymi, podmioty oferujące zatrzaski do portfeli i torebek, a także szeroko pojęta reklama.

Obecnie na świecie produkuje się magnesy neodymowe przede wszystkim w krajach azjatyckich. Głównym producentem i dostawcą tego typu produktów stały się Chiny, z powodu kontrolowania większości światowych złóż pierwiastków ziem rzadkich. Do wytwarzania przemysłowego silnych magnesów stosowane są głównie dwie grupy związków: Nd₂Fe₁₄B i Sm₂Fe₁₇N₂. Są to magnesyna bazie neodymu i magnesy posiadające strukturę nanokrystaliczną, charakteryzujące się nie tylko najwyższym stopniem namagnesowania, ale również dużą remanencją magnetyczną. Użycie mocnych neodymowych magnesów jest bardzo różnorodne. Ważnymi grupami odbiorców są podmioty zajmujące się produkcją, projektujące urządzenia elektryczne, elektroniczne, zwłaszcza firmy zajmujące się motoryzacją, wykorzystujące bardzo wydajne elektryczne i hybrydowe silniki. Przy wytwarzaniu silników tego typu stosuje się magnesy neodymowe ze stopów ze związkami redukujący spadki związane z wydajnością magnesów w podwyższonych temperaturach takimi jak na przykład dysproz (Dy) oraz Terb (Tb). Przez użycie powyższych pierwiastków, poprawiono w znacznym stopniu magnetyczną koercję oraz wydajność całkowitą silnych magnesów wykorzystywanych w urządzeniach elektrycznych o wysokiej mocy. W Stanach Zjednoczonych już od kilkudziesięciu lat realizowane są naukowe badania przez specjalnie do tego celu powołany Instytut Rare Earth Alternatives in Critical Technologies (REACT), zajmujący się opracowywaniem alternatywnych materiałów. Przed kilku laty ARPA-E desygnowała 31,6 mln dolarów na wspieranie zaawansowanych projektów w ramach programu Rare-Earth Substitute, to znaczy możliwości opracowania związków zastępujących metale ziem rzadkich jako alternatywę dla naturalnych złóż pierwiastków, które znajdują się pod kontrolą Chin.

Wytwarzanie magnesów neodymowych opiera się o dwie technologie. W Japonii używana jest metoda spiekania proszków, a na terenie Stanów popularność zyskała technika opierająca się o szybkie chłodzenie. W zależności od oczekiwań i potrzeb, magnesy z neodymu można również wytwarzać przy użyciu innych domieszek, na przykład miedzi, aluminium czy galu. Dzięki takim połączeniom można w szerokim zakresie korygować parametry magnetyczne samego magnesu, jego poziom wytrzymałości oraz odporność na wysokie temperatury . Można nawet sprawić, że magnes będzie odporny na atmosferyczne warunki, w tym wodę, która może spowodować korozję. Natomiast ciągłe poprawianie procesów metalurgicznych doprowadziło do opracowania różnych materiałowych stopów, które wpłynęły znacząco na podniesienie tak zwanej temperatury Curie. Stworzony nowoczesną metodą produkcyjną neodymowy magnes, uzyskuje poziom namagnesowania przekraczający 1,6T, czyli o wiele wyższe chociażby od ziemskiego pola magnetycznego.

Nowoczesne magnesy oparte na neodymie - historia powstania. Podczas kiedy były projektowane następne silne magnesy wykorzystujące samar, na początku lat osiemdziesiątych zostały odkryte bardzo ciekawe magnetyczne cechy neodymu w połączeniu z żelazem i borem. Firma General Motors stworzyła w 1984 roku nowy związek o strukturze chemicznej Nd₂Fe₁₄B, w proporcji ponad 70% żelaza, 15% neodymu, 6% boru. Technologia wytwarzania magnesów neodymowych o dużej mocy wykorzystuje dwie metody. Zakład Sumitomo z Japonii, wchodzący w skład firmy Hitachi, podobnie jak procesie tworzenia magnesów na bazie samaru, używał metody spiekania sproszkowanych materiałów, co pozwalało uzyskać magnes o pełnej gęstości.

W Ameryce neodymowe magnesy produkowano w firmie General Motors sposobem szybkiego obniżania temperatury roztopionego proszku izotropowego. Z jakich powodów połączenie neodymu z żelazem i borem dało znacznie lepsze rezultaty? Wykorzystanie neodymu okazało się o wiele tańsze, niż związków samaru, a poza tym neodym charakteryzuje się znacznie lepszymi parametrami magnetycznymi. Niestety jego temperatura Curie była zdecydowanie za niska, z takich też powodów zdecydowano się na podwyższenie tejże temperatury do 530°C. Taki poziom dało się uzyskać dzięki dodaniu do składu magnesu neodymowego domieszki boru. Oprócz tego da się też w dowolny sposób regulować charakterystykę magnetyczną, poprzez wprowadzenie do stopów dodatkowych związków, takich jak gal Ga, miedź Cu, niob Nb i aluminium Al.

Neodymowe magnesy mogą zostać również wyposażone w specjalne powłoki ochraniające przed rdzewieniem oraz zabezpieczające przed działaniem szkodliwych warunków pogodowych. Wykonuje się to przez dołożenie warstwy miedzi albo niklu np. w w wykorzystywanych do poszukiwań uchwytach, to znaczy mocnych magnesach używanych do przeszukiwania dna jezior, rzek i mórz. Inżynierowie cały czas opracowują nowe typy magnesów neodymowych, a przez ciągły postęp w technologii metalurgicznej proszków, konstruowane są nowe stopy metali charakteryzujące się zwiększoną koercją, jak też magnesy o znacznie wyższej temperaturze Curie i możliwości namagnesowania stopów, większej niż 1,6Tesli.

Magnesy na bazie neodymu to dzisiaj najsilniejsze magnesy, jakie zostały dotychczas opracowane. Pod koniec XX wieku w Trinity College w Dublinie Michae Coey opracował zupełnie nowy magnetyczny materiał o bardzo interesującym wzorze Sm₂Fe₁₇N₂. Proces jego produkcji był realizowany w syntezie rozdrobionego żelaza i samaru, które poddane sprasowaniu w mocnym polu magnetycznym razem z nowym składnikiem – azotem, uzyskały temperaturę Curie aż do 470°C oraz namagnesowanie na poziomie 0,9T. Nie osiągnięto tu wprawdzie parametrów neodymowych magnesów, ale nowo opracowany materiał faktycznie sporo przewyższał pierwsze z produkowanych magnesów. Koniec XX wieku przyniósł coraz to nowe odkrycia w dziedzinie magnesów o dużej mocy oraz technik ich tworzenia.
Opracowano materiał i strukturze nano-krystalicznej, składający się z ziaren o średnicy mniejszej niż 100 nm. Odkryte w czasie badań ziarna nano-kryształów, w odróżnieniu od do monokryształów są od siebie oddzielone przestrzenią o wyższym napięciu powierzchniowym i bardziej nierównomiernej strukturze wewnętrznej. Dzięki zastosowaniu, na etapie wytwarzania pierwiastków z grupy ziem rzadkich razem z żelazem, cechują się dużą wartością remanencji magnetycznej. Tak dobre magnetyczne właściwości wynikają również z jednego ważnego czynnika, to znaczy sprzężenia momentów magnetycznych żelaza z neodymem. Możliwe będzie dzięki temu bardzo dobre magnesowanie neodymowych magnesów.

Pierwsze badania i testy nad stopami metali nadającymi się do produkcji bardzo mocnych magnesów miały swój początek ponad 50 lat temu. Właśnie w tamtym okresie naukowcy K. Strnat oraz G. Hoffer z Air Force Materials Laboratory w Dayton, rozpoczęli badania nad magnetykami, wykonanymi z metali wchodzących w skład ziem rzadkich. Na samym początku pierwsze stopy, które chciano użyć do produkcji mocnych magnesów, były tworzone o kobalt, żelazo oraz kilka lantanowców, w skład których wchodzą: cer Ce, prazeodym Pr, neodym Nd, lantan La, itr Y oraz samar Sm. Wymienione powyżej lantanowce mają szczególne zdolności, takie jak silne namagnesowywanie, lecz ich temperatura Crie była bardzo niska. Wytwarzane dzisiaj mocne neodymowe magnesy zawierają prócz żelaza również lekkie lantanowce, zapewniając im wysoki poziom anizotropii magneto-krystalicznej, a dodatkowo uzupełnia się ten skład o kobalt żeby podnieść poziom temperatury Curie. Pierwsze silne magnesy zostały opracowane w 1970 roku wykorzystując sproszkowane ziarna samaru wraz z kilkoma dodatkowymi pierwiastkami z rodziny lantanowców. Stworzono pierwszy, magnes o dużej mocy SmCo₅. Samą produkcję oparto na ukierunkowaniu kryształów rozdrobnionego stopu w polu magnetycznym przy spiekaniu. Wypiekanie wyprasek było realizowane w warunkach temperaturowych około 1120°C wraz z końcowym wyżarzaniem w temperaturze 850°C. Ostatecznym procesem tworzenia mocnego magnesu było poddanie materiału namagnesowaniu w wysokim polu magnetycznym 2T. Po zastosowaniu tej technologii temperatura Curie prototypowego magnesu podwyższyła się do 745°C.