Nadir Toprak-Elemente-Alternative: Neue Eisen-Nitrid-Magnete revolutionieren die Motortechnologie

Doch die Tatsache, dass mehr als 90 % der globalen Lieferkette für seltene Erden in einem einzigen Land konzentriert ist, stellt ein ernstes Risiko für die Weltwirtschaft dar.

Schon die geringsten geopolitischen Spannungen oder Exportbeschränkungen können viele magnetische Sektoren – vom Automobilbau bis zur Rüstungsindustrie – an den Rand des Stillstands bringen.

Neue Werkstoffe nach vierzig Jahren Die letzte große Entwicklung, die in der Magnettechnologie einen kommerziellen Durchbruch bewirkte, ereignete sich in den 1980er Jahren mit der Entdeckung der Neodym-Magnete. Seitdem bleiben Motoren- und Generatorkonstruktionen innerhalb derselben Materialgrenzen.

Die Eisen-Nitrid-basierten Magnete zielen darauf ab,

Die Eisen-Nitrid-basierten Magnete zielen darauf ab, die seit vier Jahrzehnten bestehende Stagnation in diesem Bereich zu beenden. Tatsächlich ist das Eisen-Nitrid, dessen Geschichte in den 1950er Jahren beginnt, dank Fortschritte in der Nanotechnologie und bildgebenden Verfahren nun erstmals kommerziell herstellbar.

Überlegene Leistung und hohe Effizienz Eisen-Nitrid-Magnete bieten im Vergleich zu herkömmlichen Neodym-Magneten eine deutlich höhere Leistung. Während der magnetische Grenzwert 1,6 Tesla liegt, steigt er mit Eisen-Nitrid auf ein Niveau von 2,4 Tesla. Dies entspricht einer Leistungssteigerung 50 %.

Zudem benötigen herkömmliche Magnete zur Funktionsfähigkeit bei hohen Temperaturen seltene Erden wie Dysprosium und Terbium, wohingegen Eisen-Nitrid diese Beständigkeit dank seiner natürlichen Kristallstruktur ährleistet.

Technischer Hintergrund

Variabler intelligente Motoren und Batteriesparpotenzial Dieses neue Material besitzt das Potenzial, Motorkonzepte, insbesondere in Elektrofahrzeugen, grundlegend zu verändern. Bei variablen intelligenten Motoren kann ein Mechanismus eingerichtet werden, der Energie nicht kontinuierlich verbraucht, sondern sie in einem einzigen Schritt speichert.

Dies steigert die Motoreffizienz und reduziert gleichzeitig den Bedarf an Batteriematerialien in Elektrofahrzeugen. Der erzielte Einspareffekt reicht aus, um nicht nur die Kosten für die Magnete, sondern auch die Gesamtkosten des Motors zu decken.

Nachhaltige und lokale Produktionsmöglichkeiten Ein wesentlicher Vorteil Verfügbarkeit der Rohstoffe, die bei ihrer Herstellung eingesetzt werden.

Da diese Magnete aus Elementen wie Eisen und Stickstoff hergestellt werden, die in der Natur außerordentlich häufig vorkommen, wird die Abhängigkeit können Länder mit einer entwickelten Industrie innerhalb ihrer Grenzen lokale Magnetproduktionsanlagen errichten und sich ässen unabhängig machen.