Les aimants de terres rares sont fabriqués à partir d'éléments de terres rares, dont le numéro atomique est compris entre 57 et 71. Ces éléments portent ce nom, car ils étaient considérés comme rares au moment de leur découverte, bien qu'ils soient maintenant connus pour être relativement communs. Le type d'aimant de terres rares le plus puissant et le plus courant est constitué d'un alliage de néodyme, de fer et de bore. Ces aimants coûtaient très cher lorsqu’ils ont été développés à la fin des années 1970 et au début des années 1980, mais ils sont maintenant assez courants pour être utilisés dans des jouets pour enfants.
Broyer des lingots solides de néodyme et de bore fer en poudre. Cette opération comprend trois phases distinctes. Les lingots sont broyés mécaniquement en particules grossières puis broyés mécaniquement en morceaux plus fins. Dans la phase finale, ces particules sont broyées par jet en particules hautement sphériques de quelques microns de diamètre.Le broyage au jet utilise un gaz hautement pressurisé dans une atmosphère inerte pour produire de très petites particules et offre un degré de contrôle élevé sur la taille spécifique des particules.
Compacter la poudre dans un moule. Les moules en acier fourniront la forme finale de l'aimant et les moules en caoutchouc produisent des briques brutes de l'alliage de néodyme qui seront façonnées ultérieurement. Appuyez sur le moule en caoutchouc sur tous les côtés à la fois, un processus appelé pressage isostatique.
Appliquez un champ magnétique aux aimants de terres rares pendant l'opération de pressage. Utilisez un champ magnétique dans la plage de 4 teslas d’un électroaimant très puissant le long de l’axe de magnétisation des aimants. Cela augmentera considérablement l'alignement des particules magnétiques dans l'alliage et améliorera considérablement les propriétés magnétiques de l'aimant fini.
Fritter les aimants de terres rares. Chauffer l'aimant sous vide dans un four de frittage à environ 1 000 degrés Celsius, ce qui permet au néodyme de fondre mais pas au fer ou au bore. La température doit être très soigneusement contrôlée afin qu’elle n’augmente pas la taille des particules individuelles dans l’aimant. Ce type spécifique de frittage est connu sous le nom de frittage en phase liquide et fournira aux aimants leur force magnétique finale.
Façonnez les briques avec des moules en caoutchouc. Broyez les briques à la forme générale désirée et coupez-les en forme finale. Enduisez les aimants pour les protéger de l’écaillage, car ils sont extrêmement fragiles. Il existe une grande variété d'options de traitement de surface pour les aimants de terres rares, en fonction de l'application spécifique. Les choix de métaux les plus courants comprennent l'or, le nickel, l'étain et le zinc. Les aimants de terres rares sont également fréquemment recouverts d'une résine époxy.