Os imãs de terras raras pertencem a última geração de imãs desenvolvida. Eles são fabricados a partir das terras raras (grupo dos lantanídeos), neodímio e praseodímio, com metal de transição, ferro, cobalto e o boro. O grupo de estudos sobre magnetismo do Centro de Tecnologia dos Materiais realiza pesquisa sobre o desenvolvimento desses imãs há 20 anos.

As terras raras são de grande importância para toda a indústria de tecnologia, porque com ela são os imãs que compõe usinas eólicas, motores, hardwares, fones de ouvido, entre outros produtos tecnológicos. “A função dessa peça é potencializar o funcionamento dos dispositivos” explica o Hidetoshi Takiishi. Com o imã, o funcionamento se torna mais rápido, por exemplo, ou então, o gasto de energia é diminuído.

“Atualmente a China domina o mercado de Imãs de terras raras”, afirma Hidetoshi. Apesar do custo do material ser relativamente alto, o monopólio e a importação encarecem ainda mais o preço final. O Brasil tem grande abundância de terras raras, porém elas são pouco exploradas para a produção de imãs. Hidetoshi, pesquisador do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), trabalha em um projeto que pretende iniciar uma produção nacional de imãs de terras raras e aplicação deles em um produto final. O Ipen e o grupo de pesquisa em magnetismo terão a função de produzir conhecimento sobre a fabricação e a aplicação. Como parceira, uma empresa será a responsável pela produção.

Ainda não há um acordo fechado entre o Ipen e a empresa que fará a produção de imãs para o novo projeto de Hidetoshi. A brats (filtros sintetizados e pós metálicos especiais) é cotada para ser esta parceira. A empresa foi fundada por cinco pesquisadores com formação em metalurgia do pó e elaboração de metais e ligas. Três deles fazem parte do quadro do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) e os outros dois são ex-pesquisadores do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) do Ministério da Ciência e Tecnologia.

No processo de produção, a liga à base de (Nd ou Pr)-Fe-B passa pela etapa de hidrogenação transformando-a em material friável (em pó), esta etapa reduz o material a partes que medem cerca de 300 microns, uma nova moagem reduz o material para 10 microns. A partir deste pó será feito o imã. Para que suas propriedades magnéticas sejam ativadas, o material recebe um pulso com campo de 6 tesla.

O processo de confecção deste imã de alta tecnologia se chama metalurgia do pó. A liga é transformada em pó para que este possa dar origem ao produto final. Fazer peças usando metal em pó promove a economia de material. Com este processo não há sobras, o que também auxilia na redução do custo.

Quando as terras raras são extraídas, os elementos do grupo dos lantanídeos vêm todos misturados, é preciso submetê-los a um processo complicado de separação. Apenas o neodímio é usado para  a fabricação. No entanto, as pesquisas do Ipen mostraram que também é possível usar o praseodímio para fabricar imãs. Essa substituição de materiais se mostrou equivalente ao uso convencional. Separando-se o neodímio, o praseodímio seria descartado, portanto, a produção de imã com este material promove um maior aproveitamento do potencial das terras raras.

Ambos os elementos podem produzir imãs eficientes. Quando misturados os materiais, os imãs perdem qualidade. É importante que se controle o teor de pureza das terras raras utilizadas na fabricação dos ímãs. Para a redução de custos e dependendo da aplicação podem ser usadas misturas de terras raras.

Eles também são conhecidos como imãs permanentes de terras raras. Ser permanente é uma característica de todo imã real. Os materiais magnéticos moles são os que necessitam de campos externos para manterem um campo externo e, por isso, não são considerados ímãs permanentes. No entanto, mesmo os imãs permanentes perdem sua força de atuação devido a fatores externos. Depois de certo tempo de uso, os eles precisam ser substituídos. Parte do novo projeto do professor Hidetoshi tem como objetivo reciclar imãs desgastados, usando-os como matéria-prima para a produção de novos.