希土類磁石は、57から71の範囲の原子番号を持つ希土類元素から作られています。これらの元素は、現在では比較的一般的であることが知られていますが、最初に発見されたときには希少であると考えられていたため、そのように命名されています。最も強力で最も一般的なタイプの希土類磁石は、ネオジム、鉄、ホウ素の合金から作られています。これらの磁石は、1970年代後半から1980年代初頭に最初に開発されたときには非常に高価でしたが、現在では子供のおもちゃで使用するのに十分なほど一般的です。
ネオジムと鉄ホウ素の固体インゴットを粉末に粉砕します。この操作は、3つの独立したフェーズで構成されます。インゴットは機械的に粗い粒子に粉砕され、次に機械的に粉砕されてより細かい部分になります。最終段階では、これらの粒子をジェットミルで粉砕して、直径がわずか数ミクロンの高度に球状の粒子にします。ジェットミリングでは、不活性雰囲気で高圧ガスを使用して非常に小さな粒子を作成し、粒子の特定のサイズを高度に制御します。
粉末を型に圧縮します。スチール製の金型が磁石の最終形状を提供し、ゴム製の金型がネオジム合金の粗いレンガを生成し、後で成形します。アイソスタティックプレスと呼ばれるプロセスで、ゴム型をすべての面で一度に押します。
プレス操作中に希土類磁石に磁場をかけます。磁化の磁石軸に沿った非常に強力な電磁石から4テスラの範囲の磁場を使用します。これにより、合金中の磁性粒子の配列が大幅に増加し、完成した磁石の磁気特性が大幅に向上します。
希土類磁石を焼結します。焼結炉の真空中で磁石を摂氏約1,000度まで加熱すると、ネオジムは溶けますが、鉄やホウ素は溶けません。磁石内の個々の粒子のサイズが大きくならないように、温度は非常に慎重に制御する必要があります。この特定のタイプの焼結は液相焼結として知られており、磁石に最終的な磁気強度を提供します。
ゴム型で作ったレンガを形作ります。レンガを希望の一般的な形状に粉砕し、それらを最終的な形にスライスします。磁石は非常に脆いため、チッピングから保護するために磁石をコーティングします。特定の用途に応じて、希土類磁石にはさまざまな表面処理オプションがあります。最も一般的な金属の選択には、金、ニッケル、スズ、亜鉛が含まれます。希土類磁石もエポキシ樹脂でコーティングされていることがよくあります。