Paduan Magnet Baru Memungkinkan Aplikasi Suhu Sangat Tinggi

Para ilmuwan dari National Institute of Materials baru-baru ini mengumumkan pengembangan logam paduan logam transisi tanah jarang baru yang dapat beroperasi secara stabil pada suhu di atas 500 derajat sambil mempertahankan sifat magnetik yang kuat. Logam paduan baru ini memecahkan tantangan lama untuk aplikasi seperti pendinginan magnetik, sistem pendinginan magnetik, dan penyalaan bahan bakar fosil berbantuan magnetik pada suhu tinggi.

Magnet konvensional yang berbahan dasar paduan NdFeB dan SmCo menunjukkan sifat magnetik yang berkurang di atas 300 derajat karena anisotropi yang berkurang dan difusi unsur tanah jarang yang dipercepat. Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan memadukan unsur tanah jarang dengan logam transisi yang melimpah seperti besi dan kobalt, dan mengoptimalkan komposisi dan kontrol mikrostruktur paduan. Mereka menemukan bahwa meningkatkan jumlah metaloid seperti Si dan Al dan mengurangi ukuran butiran dapat secara efektif meningkatkan stabilitas suhu tinggi.

Paduan yang baru dikembangkan menunjukkan daya magnet yang kuat bahkan setelah penuaan termal jangka panjang pada suhu 600 derajat. Produk energi maksimumnya pada suhu 500 derajat tetap lebih tinggi dari 10MGOe, sebanding dengan magnet NdFeB komersial pada suhu ruangan. Biaya paduan ini juga lebih rendah karena berkurangnya penggunaan unsur tanah jarang. Paduan ini menunjukkan prospek yang menjanjikan untuk komersialisasi pada perangkat dan komponen magnetik kelas atas yang beroperasi di lingkungan ekstrem.

Namun, produksi massal logam paduan baru ini dengan cara yang dapat ditingkatkan skalanya dan hemat biaya tetap menjadi tantangan. Para ilmuwan menyarankan bahwa teknik pemadatan cepat dan paduan mekanis dapat menjembatani kesenjangan antara keberhasilan skala laboratorium dan aplikasi industri. Kolaborasi lintas negara dan disiplin ilmu untuk mempercepat transfer teknologi diperlukan.

Terobosan ini membuka jalan bagi generasi magnet suhu tinggi berikutnya yang tidak memerlukan penambahan disprosium dan terbium yang mahal. Penerapan paduan baru ini secara lebih luas dapat mengurangi ketergantungan pada material penting dan meningkatkan stabilitas rantai pasokan produk magnetik strategis. Secara keseluruhan, penemuan ini memiliki implikasi signifikan bagi teknologi propulsi dan energi berkelanjutan yang canggih.