O segredo dos poderosos ímãs de neodímio

Na vida diária, os ímãs são algo muito comum. Desde vários dispositivos eletrônicos especiais até materiais didáticos e brinquedos diários, os ímãs podem ser vistos com frequência.

Sabemos que o principal componente dos ímãs é o óxido ferroférrico. Um pequeno ímã comum é feito de óxido ferroférrico preto. No entanto, devido à natureza do próprio óxido ferroférrico, a sua atração por objetos de ferro não é muito forte e o seu magnetismo enfraquecerá gradualmente com o tempo. Neste caso, como podemos fazer um íman com atração mais forte e menos propenso a decair? Sob essa premissa, surgiram os ímãs de neodímio, ferro e boro.

Este tipo de ímã com superfície brilhante após tratamento anticorrosivo é um ímã de neodímio boro e sua fórmula química é Nd2Fe14B. O ímã de neodímio ferro boro mais comumente usado é feito de neodímio, ferro e boro em sinterização de alta temperatura e é o ímã artificial mais forte até o momento. Se o elemento central do óxido ferroférrico tradicional é o ferro, então a razão pela qual os ímãs de neodímio ferro boro têm um magnetismo tão forte é o papel do neodímio. As peças de metal da foto abaixo são de neodímio:

O neodímio é o quarto elemento da família dos lantanídeos de elementos de terras raras. Assim como o ferro, o cobalto, o níquel e o já citado gadolínio, também pode ser atraído por ímãs. Além disso, o neodímio é o mais ativo dos elementos lantanídeos, por isso é facilmente oxidado como o ferro, razão pela qual existe um revestimento na superfície do ímã NdFeB. Se o neodímio for usado para aumentar o magnetismo, o papel do boro não deve ser subestimado.

Na tabela periódica, o boro está localizado à esquerda do carbono, de modo que surgiu recentemente uma química do boro semelhante à química orgânica centrada no carbono. Nos ímãs NdFeB, o boro é o mediador entre o neodímio e o ferro. O boro expande muito o magnetismo máximo que uma substância pode produzir ao mesmo tempo que garante a estabilidade de sua estrutura molecular, tornando extremamente altas as propriedades magnéticas do neodímio de todo o ímã, permitindo até mesmo atrair objetos equivalentes a 640 vezes o seu próprio peso.