La reducción del neodimio en los motores eléctricos
Toyota ha desarrollado el primer imán resistente al calor y con menos neodimio, un metal sólido del grupo de 17 tierras raras que presentan propiedades similares, como el lantano, el cerio, el terbio y el disprosio. Los imanes de neodimio se utilizan en varios tipos de motores eléctricos, como los de gran potencia instalados en los vehículos electrificados y cuyo uso se espera que aumente rápidamente en el futuro.
Este imán de nuevo desarrollo, no utiliza terbio (Tb) ni disprosio (Dy), que son tierras raras también categorizadas como materiales críticos por razones geopolíticas y económicas y que son necesarios para los imanes termorresistentes de neodimio. Una parte del neodimio ha sido sustituida por lantano (La) y cerio (Ce), que son tierras raras de menor coste, con lo que se disminuye la cantidad de neodimio empleada en el imán para la fabricación de motores eléctricos.
El neodimio juega un papel importante en el mantenimiento de la alta coercitividad (la capacidad de mantener la magnetización) y la resistencia al calor del motor. Al reducirlo y reemplazarlo por lantano y cerio se produce una disminución en el rendimiento del motor. Para evitarlo Toyota ha aplicado una serie de tecnologías para reducir el neodimio al 50% manteniendo el rendimiento:
– Reducción del tamaño de los granos del imán a una décima parte o menos de los encontrados en los imanes de neodimio convencionales.
– Superficie de grano de dos capas de alto rendimiento. Es posible utilizar el neodimio de manera eficiente, aumentando la concentración de neodimio en la superficie de los granos del imán.
– Proporción específica de lantano y cerio. Toyota descubrió una relación específica con la que el lantano y el cerio, pueden alearse de modo que se suprima el deterioro de las propiedades de resistencia al calor y coercitividad.
Toyota espera que este nuevo tipo de imán sea útil para expandir el uso de motores en diversas áreas, como automóviles y robótica, así como para mantener un equilibrio entre la oferta y la demanda de valiosos recursos de tierras raras. A partir de ahora trabajará para mejorar aún más el rendimiento y evaluar su aplicación a la vez que acelera el desarrollo de la tecnología para su producción en masa, estable y de bajo coste.
La compañía emprenderá este desarrollo con el objetivo de lograr su aplicación práctica en motores para vehículos electrificados de alto rendimiento en los próximos 10 años.
Fuente: http://www.asepa.es/
Antonio Mozas
Director de ASEPA (Asociación Española de Profesionales de Automoción)
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