Sobre o Neodímio
O neodímio é um metal prateado macio que mancha no ar. O neodímio não é encontrado naturalmente na forma metálica ou não misturado com outros lantanídeos, e geralmente é refinado para uso geral. Embora o neodímio seja classificado como uma terra rara, é um elemento bastante comum.
Resumo
Elemento | Neodímio |
Número atômico | 60 |
Categoria do elemento | Metal de terras raras |
Fase em STP | Sólido |
Densidade | 7,01 g/cm3 |
Resistência à tração | 155 MPa |
Força de rendimento | 150 MPa |
Módulo de elasticidade de Young | 41,4 GPa |
Escala de Mohs | N/D |
Dureza Brinell | 265 MPa |
Dureza Vickers | 350 MPa |
Ponto de fusão | 1016°C |
Ponto de ebulição | 3074°C |
Condutividade térmica | 17 W/mK |
Coeficiente de Expansão Térmica | 9,6 µm/mK |
Calor específico | 0,19 J/gK |
Calor de fusão | 7,14 kJ/mol |
Calor da vaporização | 273 kJ/mol |
Resistividade elétrica [nanoOhm meter] | 643 |
Suscetibilidade Magnética | +5628e-6 cm3/mol |
Aplicações do Neodímio
O uso mais importante do neodímio é em uma liga com ferro e boro para fazer ímãs permanentes muito fortes. Esses ímãs são amplamente utilizados em produtos como microfones, alto-falantes profissionais, fones de ouvido, motores elétricos DC hobby de alto desempenho e discos rígidos de computador, onde são necessárias baixa massa magnética (ou volume) ou campos magnéticos fortes. Ímãs de neodímio maiores são usados em motores elétricos de alta potência versus peso (por exemplo, em carros híbridos) e geradores (por exemplo, geradores elétricos de aeronaves e turbinas eólicas). O neodímio é um componente, juntamente com o praseodímio, do vidro didímio. Este é um vidro especial para óculos usado durante o sopro e a soldagem do vidro. O elemento colore o vidro em tons delicados de violeta, vinho tinto e cinza. O neodímio também é usado nos vidros das cabines de bronzeamento, mas não os raios infravermelhos de aquecimento.
Produção e preço do Neodímio
Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Neodímio puro estavam em torno de 1100 $/kg.
Comercialmente, é recuperado da areia monazita e bastnasita por processos de extração e técnicas de troca iônica. Monazita é um minério importante para tório, lantânio e cério. É frequentemente encontrado em depósitos de placer. Índia, Madagascar e África do Sul têm grandes depósitos de areias monazíticas. Os depósitos na Índia são particularmente ricos em monazita. A produção mundial de neodímio foi de cerca de 7000 toneladas em 2004.
Fonte: www.luciteria.com
Propriedades Mecânicas do Neodímio
Força do Neodímio
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.
Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.
Veja também: Resistência dos Materiais
Resistência à tração final do Neodímio
A resistência à tração final do Neodímio é de 155 MPa.
Força de Cedência de Neodímio
O limite de escoamento do Neodímio é de 150 MPa.
Módulo de Elasticidade do Neodímio
O módulo de elasticidade de Young do Neodímio é de 150 MPa.
Dureza do Neodímio
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
A dureza Brinell do Neodímio é de aproximadamente 265 MPa.
O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.
A dureza Vickers do Neodímio é de aproximadamente 350 MPa.
A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.
O neodímio tem uma dureza de aproximadamente N/A.
Veja também: Dureza dos Materiais
Neodímio – Estrutura Cristalina
Uma possível estrutura cristalina do Neodímio é a estrutura compacta hexagonal dupla.
Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.
Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais
Estrutura Cristalina de Neodímio

Propriedades Térmicas do Neodímio
Neodímio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
O ponto de fusão do Neodímio é 1016 °C.
O ponto de ebulição do Neodímio é 3074 °C.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.
Neodímio – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Neodímio é 17 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
Coeficiente de Expansão Térmica do Neodímio
O coeficiente de expansão térmica linear do Neodímio é de 9,6 µm/(m·K).
A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.
Neodímio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização
O calor específico do Neodímio é 0,19 J/g K.
A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.
O calor latente de fusão do Neodímio é 7,14 kJ/mol.
O calor latente de vaporização do Neodímio é 273 kJ/mol.
Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.
Neodímio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética
A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.
Veja também: Propriedades Elétricas
A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.
Veja também: Propriedades Magnéticas
Resistividade Elétrica do Neodímio
A resistividade elétrica do Neodímio é 643 nΩ⋅m.
A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o neodímio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.
Suscetibilidade Magnética do Neodímio
A suscetibilidade magnética do Neodímio é +5628e-6 cm3/mol.
No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Neodímio em resposta a um campo magnético aplicado.