Uma equipe de pesquisa desenvolveu com sucesso um processo inovador de fabricação de ímãs permanentes, superando as limitações das tecnologias tradicionais e avançando significativamente a técnica de difusão, abrindo novas possibilidades para aplicações eficientes de ímãs em indústrias ambientais, como veículos elétricos, turbinas eólicas e robótica. O resultado foi publicado na Journal of Alloys and Compounds. O estudo foi liderado conjuntamente pelos Drs. Donghwan Kim e Jungmin Kim, do Departamento de Pesquisa em Nanotecnologia do DGIST.

Com o crescimento acelerado dos setores de veículos elétricos e energia eólica, a demanda por ímãs permanentes de alta estabilidade térmica e forte magnetismo aumentou rapidamente. Ímãs de neodímio-ferro-boro (NdFeB), como material central dos motores de veículos elétricos, são amplamente utilizados, mas suas propriedades magnéticas se degradam em temperaturas extremas, dependendo de elementos de terras raras pesadas como térbio e disprósio para manter a força. Esses elementos são escassos e caros. Para enfrentar esse desafio, o processo de difusão em limite de grão é amplamente adotado, permitindo a introdução de pequenas quantidades de terras raras pesadas para reforçar o desempenho magnético, mas sua aplicação em ímãs mais espessos é limitada devido à difusão superficial.

A equipe de pesquisa combinou de forma inovadora a tecnologia de sinterização por plasma de descarga com o processo de difusão em limite de grão, pré-misturando os materiais de difusão durante a fabricação do pó magnético, permitindo uma difusão uniforme no interior do ímã. Esse avanço aumentou significativamente a profundidade de difusão, formando uma estrutura núcleo-casca, tornando o desempenho magnético mais uniforme e reforçado. O novo processo não apenas melhora a eficiência da difusão, mas também possibilita, mesmo com a mesma quantidade de materiais de terras raras, aumentar significativamente o desempenho geral, permitindo a produção de ímãs menores, mais leves e com maior intensidade magnética.

O principal pesquisador, Dr. Donghwan Kim, afirmou: “Este estudo supera as limitações da tecnologia tradicional de difusão em limite de grão, tornando o desempenho do ímã mais uniforme e contribuindo significativamente para o desenvolvimento de ímãs permanentes de alta performance necessários à indústria de energia ambiental.”