¿Qué son las «tierras raras» con qué se fabrican los imanes?

En decoración, para pizarras y en muchos aspectos podemos conseguir y darle uso a los imanes, estas piezas que se han convertido en algo muy común, tienen una gran cantidad de usos, materiales distintos de fabricación y procesos para crear diferentes tipos de imanes.

Los imanes de tierras raras, qué son

Aunque puedes llegar a pensar que todos los imanes son iguales, hay imanes que son naturales creados por mezclas donde el elemento protagónico es la magnetita y otros que son artificiales, a los cuales se les otorgan las propiedades para que puedan ser magnéticos.

Se les conoce como imanes de tierras raras, a los imanes que presentan en su composición materiales que son de distinta naturaleza, y se les denomina así debido a que son de una combinación muy particular de aleaciones de elementos químicos, para lograr la sensibilidad magnética necesaria para obtener las propiedades ferromagnéticas.

El término de “tierras raras” es comúnmente malinterpretado, porque estos metales no se consideran preciosos o escasos, los materiales que se encuentran en los imanes de tierras son tan abundantes como el plomo o el estaño.

Estos son un tipo de imanes permanentes y los más fuertes, el campo magnético que es producido por estos materiales, es mucho más fuerte que los imanes más comunes como el alnico y la ferrita.

Se dividen en dos grupos que poseen como características principales los elementos de neodimio-hierro-boro (NdFeb) y samario-cobalto (Sm-Co).

Imanes de Neodimio

• Los imanes de neodimio son aleaciones de elementos como el hierro, el neodimio y el boro, teniendo como fórmula química Nd₂Fe₁₄ Su elaboración empezó a realizarse a partir de 1980, estos imanes son más vulnerables a la oxidación que los imanes de samario-cobalto.
• Por su alta resistencia mecánica, este tipo de imanes son más populares y empleados que los imanes de samario-cobalto.
• Son utilizados para una gran variedad de procedimientos cuando es requerido un material magnético fuerte y compacto, se emplean en discos duros, broches magnéticos de joyería, sujetadores y motores eléctricos para herramientas inalámbricas.

Imanes de Samario-Cobalto

• Los primeros imanes de tierras raras creados fueron los de samario-cobalto, la formula química de estos imanes es SmCo Este tipo de imanes tienen mayor resistencia al calor, pudiendo ser usados en operaciones donde sean necesarios ser usados en altas temperaturas.
• Su proceso de oxidación es mucho más extenso que en el caso de los imanes de Neodimio, siendo una excelente elección para ser usados en lugares donde se presentan altas temperaturas, humedad y grados de salinidad.
• Sin embargo, poseen más posibilidades de astillarse y agrietarse siendo un poco más frágiles. Este tipo de imanes no son tan comunes y empleados en operaciones de herramientas o procesos cotidianos debido a su alto precio.
• Entre los imanes más destacados son los llamados imanes de tierras raras, este tipo de imanes se caracterizan por tener la mayor poder magnético, no es necesario el flujo magnético a través de la electricidad como en el caso de los electroimanes, pero si no conocías este tipo de imanes te daremos toda la información que debes saber sobre ellos.

Se puede definir como imán a un cuerpo u objeto que sea capaz de producir un campo magnético, pudiendo atraer hacia él, ser atraído a otro imán o cualquier otro cuerpo ferromagnético como el cobalto o el hierro. Estos pueden ser materiales con propiedades ferromagnéticas artificiales o naturales.

Funcionamiento de los imanes

Los imanes generan un campo magnético que se encuentra orientado al polo negativo, que es el polo Sur y al polo positivo que es el polo Norte, estos polos son atraídos por sus opuestos, pero rechazan a los polos iguales, la línea que une estos polos se le conoce como el eje magnético.

Las propiedades magnéticas con las que cuentan los imanes no pueden ser alteradas fácilmente, las maneras en que se pueden cambiar estas propiedades son mediante un aumento de temperatura muy elevado, aplicación de fuerzas magnéticas opuestas, o al estar sometidos a alturas elevadas o fuertes golpes.

De igual manera, por el proceso de magnetización, estos elementos pueden ser trasferidos a otro cuerpo que sea de material sensible.

Tipos de imanes

• De acuerdo a la naturaleza de sus materiales, los imanes pueden ser clasificados en tres grupos diferentes que poseen características únicas. En las categorías que existen de los tipos de imanes, tenemos a los imanes naturales, que se encuentran compuestos principalmente por mezclas de magnetita y otros minerales que cuentan con propiedades magnéticas naturales.
• Los imanes artificiales permanentes, son los materiales que poseen alta sensibilidad al magnetismo y tras ser frotados con magnetita, llegan a replicar las propiedades ferromagnéticas por largo tiempo, y los imanes artificiales temporales, que a diferencia de los imanes permanentes, conservan las propiedades ferromagnéticas por un corto periodo de tiempo.

Aplicaciones de los imanes de Tierras raras

Los imanes de este tipo son utilizados en procesos específicos, actualmente este tipo de imanes ha ido desplazando el uso comercial y popular que tenían los imanes de ferrita y alnico, gracias a que muchos procesos tecnológicos modernos requieren imanes que sean poderosos con tamaños compactos.

Podemos conseguir los imanes de tierras raras en frenos de carretes de pesca, discos duros para ordenadores y portátiles, dínamos de bicicletas, linternas con auto-alimentación, pastillas para guitarra eléctrica, tecnologías de montañas rusas, motores lineales, entre muchas otras herramientas y procesos tecnológicos que ameritan imanes de gran fuerza.