I magneti di terre rare sono costituiti da elementi di terre rare, che hanno numeri atomici che vanno da 57 a 71. Questi elementi sono così denominati perché si pensava che fossero rari quando furono scoperti, sebbene essi sono noti per essere relativamente comuni. Il tipo più forte e più comune di magnete di terre rare è costituito da una lega di neodimio, ferro e boro. Questi magneti erano molto costosi quando furono sviluppati per la prima volta tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, ma ora sono abbastanza comuni da essere usati nei giocattoli per bambini.
Macinare lingotti solidi di neodimio e boro di ferro in polvere. Questa operazione consiste di tre fasi separate. I lingotti vengono meccanicamente schiacciati in particelle grossolane e quindi macinati meccanicamente in pezzi più fini. Nella fase finale, queste particelle vengono laminate a getto in particelle altamente sferiche con un diametro di pochi micron. La fresatura a getto utilizza gas altamente pressurizzato in atmosfera inerte per produrre particelle molto piccole e fornisce un alto grado di controllo sulle dimensioni specifiche delle particelle.
Compattare la polvere in uno stampo. Gli stampi in acciaio forniranno la forma finale del magnete e gli stampi in gomma producono mattoni grezzi della lega di neodimio da modellare in seguito. Premere lo stampo di gomma su tutti i lati contemporaneamente, un processo noto come pressatura isostatica.
Applicare un campo magnetico ai magneti delle terre rare durante l'operazione di pressatura. Utilizzare un campo magnetico nella gamma 4 tesla da un elettromagnete molto potente lungo l'asse di magnetizzazione del magnete. Ciò aumenterà notevolmente l'allineamento delle particelle magnetiche nella lega e migliorerà notevolmente le proprietà magnetiche del magnete finito.
Sinterizza i magneti delle terre rare. Riscaldare il magnete nel vuoto in un forno di sinterizzazione a circa 1000 gradi Celsius, che consente al neodimio di sciogliersi ma non il ferro o il boro. La temperatura deve essere controllata con molta attenzione in modo che non aumenti le dimensioni delle singole particelle nel magnete. Questo tipo specifico di sinterizzazione è noto come sinterizzazione in fase liquida e fornirà ai magneti la loro forza magnetica finale.
Formate i mattoni realizzati con stampi in gomma. Macinare i mattoni alla forma generale desiderata e tagliarli nella loro forma finale. Rivestire i magneti per proteggerli da scheggiature in quanto sono estremamente fragili. Esistono numerose opzioni di trattamento delle superfici per i magneti delle terre rare, a seconda dell'applicazione specifica. Le scelte più comuni di metalli includono oro, nichel, stagno e zinco. I magneti delle terre rare sono spesso rivestiti con una resina epossidica.
