SMM, 13 Februari: Di era kemajuan teknologi yang pesat saat ini, terdapat sebuah material yang, meskipun berukuran kecil, mengandung energi besar dan memainkan peran penting di berbagai bidang—material magnetik NdFeB.
NdFeB (neodymium-iron-boron) adalah jenis material magnet permanen tanah jarang yang terutama terdiri dari neodymium, besi, dan boron, dengan rumus molekul Nd₂Fe₁₄B. Neodymium menyumbang 25%–35%, besi 65%–75%, dan boron sekitar 1%. Meskipun komposisinya tampak sederhana, material ini memiliki sifat luar biasa dan dijuluki sebagai "Raja Magnet Permanen Modern," menjadi material magnet permanen terkuat hingga saat ini. Material ini mampu mengangkat blok besi 1,000 kali beratnya sendiri dan memiliki keunggulan seperti densitas magnetik residu tinggi, koersivitas tinggi, dan produk energi magnetik tinggi, serta relatif hemat biaya.
Sejarah pengembangan material magnetik NdFeB juga ditandai dengan inovasi teknologi. Pada tahun 1970-an, para ilmuwan mulai mengeksplorasi magnetisme paduan tanah jarang dan menemukan beberapa paduan dengan koersivitas tinggi dan produk energi magnetik yang relatif tinggi. Pada awal 1980-an, peneliti di Sumitomo Electric Industries Jepang menemukan paduan NdFeB, yang produk energi magnetiknya jauh melampaui material magnetik lain yang dikenal saat itu. Pada tahun 1982, Sumitomo Electric Industries berhasil memproduksi magnet NdFeB dan memperkenalkannya untuk penggunaan komersial. Selanjutnya, dari akhir 1980-an hingga 1990-an, teknologi manufaktur terus ditingkatkan, meningkatkan kinerja dan daya saing biaya magnet ini. Memasuki abad ke-21, cakupan aplikasi magnet NdFeB terus berkembang, unggul di bidang seperti pembangkit listrik tenaga angin, kendaraan listrik (EV), alat listrik, dan perangkat elektronik. Pengembangan NdFeB di Tiongkok dapat dibagi menjadi tiga tahap: dari 1983–1996, terutama mengikuti teknologi asing; dari 1996–2005, menyelesaikan masalah produksi massal dan memulai produksi skala industri; dan dari 2005 hingga sekarang, berfokus pada pengaturan magnetik magnet berkinerja tinggi, pemanfaatan keseimbangan tanah jarang, dan masalah daya tahan material.
Saat ini, proses manufaktur magnet NdFeB terutama mencakup sintering, bonding, dan injection molding. Magnet NdFeB yang diproduksi menggunakan proses sintering menunjukkan koersivitas yang sangat tinggi dan produk energi magnetik maksimum, dengan sifat magnetik yang stabil dan bobot lebih ringan dibandingkan magnet biasa. Magnet yang dibuat menggunakan proses bonding dibentuk dalam satu langkah, menghilangkan kebutuhan untuk operasi pemotongan tambahan, dan dapat diproses menjadi berbagai bentuk magnet permanen NdFeB melalui penggilingan, pemotongan, pemotongan kawat, pelubangan, dan pengeboran.
Dalam hal bidang aplikasi, material magnetik NdFeB telah mencapai "kesuksesan multifaset." Di sektor kendaraan energi baru (NEV), material ini merupakan bahan utama untuk motor penggerak, secara signifikan meningkatkan efisiensi motor dan jangkauan penggerak. Permintaan NdFeB di industri NEV meningkat dari 8,000 mt pada 2015 menjadi 35,000 mt pada 2022, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 23%. Di sektor tenaga angin, setiap turbin angin magnet permanen direct-drive mengonsumsi sekitar 1 mt NdFeB, menjadikannya material pilihan untuk generator magnet permanen karena produk energi magnetiknya yang tinggi dan stabilitas suhu yang sangat baik. Dalam elektronik konsumen, produk seperti earphone TWS dan mikro-motor membutuhkan magnet ultra-tipis, mendorong R&D NdFeB nanokristalin. Material ini juga banyak digunakan dalam komponen seperti speaker, motor getar, dan hard disk drive pada smartphone, tablet, dan laptop. Di sektor robotika industri, material magnetik NdFeB digunakan dalam motor, sensor, dan komponen lainnya, meningkatkan presisi dan keandalan robot. Dengan pertumbuhan pesat pasar robotika industri global, permintaan NdFeB berkinerja tinggi terus meningkat. Di bidang medis, magnet NdFeB digunakan dalam peralatan MRI untuk menghasilkan medan magnet yang kuat, membantu dokter dalam diagnosis penyakit, dan juga diterapkan pada robot medis dan perangkat terapi magnetik. Selain itu, material magnetik NdFeB secara efektif meningkatkan efisiensi energi dan kinerja peralatan di bidang seperti AC frekuensi variabel, lift hemat energi, motor servo, dan mesin perkakas.
Dari perspektif pengembangan industri, dorongan global untuk netralitas karbon mendorong ekspansi berkelanjutan sektor energi baru. Badan Energi Internasional memprediksi bahwa pada 2030, tingkat penetrasi global NEV akan mencapai 60%, dengan permintaan NdFeB berpotensi melebihi 100,000 mt per tahun. Kapasitas terpasang tenaga angin lepas pantai diperkirakan tumbuh pada tingkat tahunan sebesar 15%. Sementara itu, dengan perkembangan teknologi manufaktur cerdas dan internet industri, industri NdFeB secara bertahap mencapai produksi cerdas dan transformasi digital. "Rencana Lima Tahun ke-14" Tiongkok telah menetapkan tanah jarang sebagai sumber daya strategis, dan pemerintah telah memperkenalkan serangkaian langkah kebijakan untuk mendukung R&D dan produksi material baru seperti NdFeB.
» Ajukan Uji Coba Gratis Basis Data Rantai Industri Logam SMM
Namun, pasar material magnet permanen tanah jarang juga menghadapi beberapa tantangan. Kelangkaan dan volatilitas harga sumber daya tanah jarang merupakan faktor signifikan yang memengaruhi pengembangan pasar. Elemen tanah jarang memiliki cadangan terbatas di Bumi, dan pasokan beberapa elemen tanah jarang menghadapi hambatan. Selain itu, fluktuasi harga tanah jarang yang signifikan menimbulkan tantangan bagi pengendalian biaya dalam produksi material magnet permanen tanah jarang. Di masa depan, dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, pengembangan material magnet permanen tanah jarang tipe baru, mengurangi ketergantungan pada elemen tanah jarang yang langka, dan meningkatkan tingkat daur ulang sumber daya akan menjadi kunci untuk mengatasi tantangan ini.
