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

Aktualnie produkuje się magnesy neodymowe głównie na kontynencie azjatyckim. Największym wytwórcą oraz eksporterem takich produktów są Chiny, z uwagi na posiadanie większości globalnych zasobów pierwiastków ziem rzadkich. W przemysłowej produkcji magnesów stosuje się głównie dwie grupy związków: Nd₂Fe₁₄B oraz Sm₂Fe₁₇N₂. Są to magnesyneodymowe i magnesy posiadające strukturę nanokrystaliczną, cechujące się nie tylko dużym stopniem namagnesowania, ale również dużą remanencją magnetyczną. Zastosowanie silnych magnesów neodymowych jest bardzo różnorodne. Ważnymi rodzajami odbiorców zostały przedsiębiorstwa z branży produkcyjnej, wytwarzające urządzenia elektryczne, elektroniczne, zwłaszcza firmy motoryzacyjne, wykorzystujące wysoko wydajne hybrydowe oraz elektryczne silniki. Do produkcji silników tego typu stosuje się magnesy neodymowe ze stopów z pierwiastkami ograniczającymi spadek wydajności magnesów przy wysokiej temperaturze takimi jak na przykład Terb (Tb) oraz dysproz (Dy). Poprzez zastosowanie powyższych związków, znacząco zwiększono magnetyczną koercję, a także ogólną wydajność magnesów stosowanych w sprzęcie elektrycznym o wysokiej mocy nominalnej. Na terenie Stanów Zjednoczonych od wielu lat realizowane są naukowe badania przez powołany specjalnie do takich celów Instytut Rare Earth Alternatives in Critical Technologies (REACT), zajmujący się opracowywaniem alternatywnych materiałów. W 2011 roku ARPA-E desygnowała blisko 32 miliony dolarów na finansowanie projektów oraz badań w ramach programu Rare-Earth Substitute, czyli możliwości wynalezienia substytutów metali ziem rzadkich jako zastępstwo dla pierwiastków występujących naturalnie, występujących na terenie Azji.

Wytwarzanie magnesów z neodymu opiera się na dwóch metodach. W japońskich firmach używana jest metoda spiekania proszków, a w Stanach Zjednoczonych popularność zdobyła technika opierająca się o szybkie chłodzenie. W zależności od oczekiwań oraz potrzeb, magnesy z neodymu wytwarza się przy użyciu dodatkowych domieszek, na przykład galu, miedzi czy aluminium. Dzięki takim połączeniom da się w znacznym stopniu regulować magnetyczne właściwości samego magnesu, jego wytrzymałość, a także możliwość pracowania w wysokim zakresie temperatur . Można nawet spowodować, że magnes wykaże dużą odporność na niekorzystne atmosferyczne warunki, w tym wodę, która może spowodować korozję. Natomiast systematyczne dopracowywanie metalurgii proszków przyczyniło się do uzyskania różnego rodzaju stopów, które wpłynęły znacząco na zwiększenie tak zwanej temperatury Curie. Stworzony w nowoczesny sposób magnes neodymowy, może osiągnąć namagnesowanie na poziomie 1,6T, czyli o wiele wyższe na przykład od ziemskiego pola magnetycznego.

Pierwsze udokumentowane badania i testy nad materiałami jakie można by było wykorzystać do wytwarzania magnesów o dużej mocy miały swój początek w 1966 roku. W tym czasie G. Hoffer i K. Strnat z laboratorium Air Force Materials , postanowili rozpocząć szeroki zakres badań nad nowymi materiałami, wykonanymi z metali zaliczanych do ziem rzadkich. Na początku badań pierwsze stopy metali, jakie planowano zastosować do wytwarzania silnych magnesów, opierały się o kobalt, żelazo oraz kilka lantanowców, w skład których wchodzą: prazeodym Pr, neodym Nd, cer Ce, lantan La, itr Y oraz samar Sm. Lantanowce, które zostały wymienione mają nietypowe zdolności, takie jak magnesowanie do dużych wartości, jednak ich temperatura Crie była bardzo niska. Wytwarzane dzisiaj magnesy neodymowe o dużej sile mają w składzie obok żelaza również domieszkę odpowiednio dobranych lantanowców, co daje strukturze wysoki poziom anizotropii magneto-krystalicznej, a dodatkowo dokłada się do nich kilka procent kobaltu w celu podwyższenia całkowitej temperatury Curie. Magnesy neodymowe udało się opracować około 50 lat temu wykorzystując samar w formie sproszkowanych ziaren wraz z kilkoma dodatkowymi pierwiastkami z rodziny lantanowców. Został stworzony nieznany dotychczas, magnes o dużej mocy SmCo₅. Proces opierał się na zjawisku kierunkowania kryształów rozdrobnionego stopu przy udziale pola magnetycznego przy spiekaniu. Wypiekanie gotowych magnesów wykonywano w wysokiej temperaturze około 1120°C wraz z ostatecznym wyżarzanie w temperaturze o 250°C niższej. Ostatecznym z etapów tworzenia magnesu neodymowego było magnesowanie całości przy użyciu pola magnetycznego 2T. Dzięki temu procesowi temperatura Curie nowatorskich magnesów podwyższyła się do 745°C.

Silne magnesy neodymowe - jak zostały wymyślone. Podczas kiedy naukowcy projektowali kolejne silne magnesy na bazie samaru, w 1983 roku odkryto nieznane dotychczas cechy neodymu w połączeniu z żelazem oraz stalą. Amerykańska firma GM stworzyła w 1984 roku związek o wzorze Nd₂Fe₁₄B, w proporcji ponad 70% żelaza, 15% neodymu, 6% boru. Proces tworzenia mocnych neodymowych magnesów opiera się na dwóch metodach. Japoński zakład Sumitomo, będący w grupie Hitachi, analogicznie jak przy magnesach smarowych, stosował metodę spiekania materiałów w formie proszku, co pozwalało uzyskać gęste magnesy.

W Ameryce magnesy neodymowe o dużej mocy produkowano w zakładach firmy GM metodą szybkiego schładzania stopionego proszku izotropowego. Z jakiego powodu użycie boru, neodymu i żelaza dało znacznie lepsze rezultaty? Wykorzystanie neodymu znacznie mniej kosztowało, niż związków samaru, a dodatkowo neodym ma znacznie lepsze parametry magnetyczne. Jednak temperatura Curie tego pierwiastka była zdecydowanie za niska, dlatego postanowiono podnieść tę temperaturę do 530°C. Taki poziom uzyskano dzięki dodaniu do składu magnesu neodymowego domieszki boru. Poza tym można również w dowolny sposób zmieniać charakterystykę magnetyczną, poprzez wprowadzenie do magnesu innych pierwiastków, typu gal Ga, miedź Cu, niob Nb oraz glin Al.

Neodymowe magnesy mogą zostać również wyposażone w powłoki ochraniające przed rdzewieniem oraz mające zabezpieczające działanie przed szkodliwymi warunkami atmosferycznymi. Wykonuje się to przez dodanie cienkiej warstwy miedzi albo niklu np. w w wykorzystywanych do poszukiwań uchwytach, to znaczy silnych magnesach stosowanych do sprawdzania dna akwenów wodnych. Inżynierowie cały czas opracowują nowocześniejsze magnesy neodymowe, a dzięki ciągłym badaniom w technologii metalurgicznej proszków, konstruowane są coraz to nowe łączenia metali charakteryzujące się zwiększoną koercją, jak też magnesy o znacznie wyższej temperaturze Curie i możliwości namagnesowania stopów, większej niż 1,6T.

Magnesy neodymowe to dziś najsilniejsze magnesy, jakie zostały dotychczas opracowane. Blisko 30 lat temu w Trinity College w Dublinie Michaelowi Coeyowi udało się stworzyć zupełnie nowy magnetyczny materiał o bardzo interesującym wzorze Sm₂Fe₁₇N₂. Proces jego produkcji wykorzystywał syntezę proszków samaru i żelaza, które poddane sprasowaniu w silnym polu magnetycznym wraz z domieszką azotu, osiągnęły temperaturę Curie aż do 470°C oraz namagnesowanie w okolicach 0,9T. Nie są to wyniki zbliżone do poziomu magnesów wykonanych z neodymu, lecz nowo opracowany stop przewyższał w znacznym stopniu pierwsze z produkowanych magnesów. Ostatnie lata minionego wieku przyniosły kolejne odkrycia w zakresie mocnych magnesów oraz technik ich produkcji.
Badacze opracowali stop posiadający nano-krystaliczną strukturę, złożony z ziaren o wielkości mniejszej niż 100 nm. Nowo odkryte ziarna nano-kryształów, w odróżnieniu od do monokryształów oddzielone są od siebie o wiele większymi granicami o wyższym napięciu powierzchniowym oraz nieuporządkowanej strukturze wewnętrznej. Dzięki wykorzystaniu, podczas produkowania stopów pierwiastków z grupy ziem rzadkich wraz z żelazem, charakteryzują się dużą wartością remanencji magnetycznej. Bardzo dobre właściwości magnetyczne biorą się dodatkowo z jednej rzeczy, to znaczy połączenia magnetycznych momentów neodymu z żelazem. Umożliwia to bardzo dobre magnesowanie przedstawianych magnesów.

Przede wszystkim najważniejszymi odbiorcami mocnych magnesów są podmioty produkujące urządzenia elektryczne, elektroniczne, pomiarowe, firmy z branży motoryzacyjnej czy też dostarczające najróżniejsze maszyny przemysłowe. Siłę magnetyczną bardzo również ceni branża meblowa, oferująca odzież, zwłaszcza związana z odzieżą medyczną, firmy wytwarzające zapięcia do portfeli i torebek oraz rzecz jasna marketing i reklama.