Неодим

Неодим (Nd, Z=60) — наиболее важный в промышленном отношении редкоземельный металл благодаря магнитам NdFeB (неодимовые магниты), обеспечивающим наибольшее энергетическое произведение (BH)max среди всех постоянных магнитов — 200–450 кДж/м³ против 32–240 кДж/м³ у SmCo и 1–7 кДж/м³ у феррита.

Фаза Nd₂Fe₁₄B при комнатной температуре: BH_max = 450 кДж/м³ для монокристаллических, 380–420 кДж/м³ для ориентированных спечённых магнитов. Технология: смесь Nd₂Fe₁₄B-сплава с Nd ~32%, Fe ~65%, B ~1% размалывается до 3–5 мкм, прессуется в магнитном поле для текстурирования, спекается в вакууме при 1080°C и подвергается термообработке. Производство ~160 000 т/год; Китай — 85% мирового производства Nd-оксида.

Ограничения: точка Кюри 312°C (близко к рабочим температурам тяговых двигателей), коэффициент потерь намагниченности −0,11%/°C — при 150°C намагниченность снижается на 16%. Покрытие: Nd-магниты корродируют на воздухе за недели (пористая спечённая структура + гидрофильный Nd₂O₃). Стандартное покрытие — двойное никелирование (Ni-Cu-Ni, 10–20 мкм) или Zn+хроматирование. Nd:YAG лазер (1064 нм, накачка 808 нм) — первый и ещё распространённый промышленный твёрдотельный лазер; вытесняется Yb-волоконными системами в высокомощных применениях, но сохраняет нишу в медицине (офтальмология, дерматология) и тактических лазерных дальномерах.