Toyota ha desarrollado el primer imán resistente al calor, que utiliza mucho menos neodimio que los actuales y que será utilizado en motores eléctricos. El uso de tierras raras encarece de forma significativa el precio de un motor eléctrico.
El nuevo imán desarrollado por Toyota que usa mucho menos neodimio, un metal sólido de las tierras raras, que los que se usan actualmente puede usarse en condiciones de alta temperatura. En su composición química tampoco utiliza terbio (Tb) ni disprosio (Dy) otras dos tierras raras que también se clasifican como materiales críticos necesarios para los imanes de neodimio altamente resistentes al calor. Una porción del neodimio ha sido reemplazada por lantano (La) y cerio (Ce), que son tierras raras de bajo coste, lo que reduce la cantidad de neodimio utilizado en el imán.
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 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 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.
