Néodyme (Nd)
Le roi des aimants : sans lui, ni éoliennes géantes ni voitures électriques compactes.
Le néodyme est la star des terres rares. Allié au fer et au bore, il forme les aimants permanents les plus puissants connus, indispensables aux moteurs électriques, aux éoliennes, aux disques durs et aux écouteurs. Il sert aussi à fabriquer l'un des lasers les plus répandus au monde, le laser Nd:YAG.
- Numéro atomique
- 60
- Symbole
- Nd
- Masse atomique
- 144,24 u
- Famille
- Lanthanides
- État à 0 °C
- Solide
- Découverte
- 1885, Carl Auer von Welsbach
Origine du nom
Du grec neos didymos, « nouveau jumeau ».
À quoi il ressemble
Métal blanc argenté et brillant qui ternit rapidement à l'air ; on le conserve sous huile ou sous vide. Ses sels sont violet-rose et changent de teinte selon l'éclairage.
Où le trouve-t-on ?
Environ 40 ppm dans la croûte terrestre, presque trois fois plus que le plomb. Il constitue typiquement 15 à 20 % des terres rares de la bastnäsite et de la monazite.
Comment on le produit
Après concentration du minerai, une longue cascade d'extraction par solvant (des centaines d'étapes) le sépare de ses voisins. Le métal est obtenu par électrolyse de sels fondus. La Chine assure environ 70 % de l'extraction et près de 90 % du raffinage et de la fabrication d'aimants.
À quoi sert-il ?
- Aimants NdFeB des moteurs de voitures électriques et des éoliennes.
- Disques durs, haut-parleurs, écouteurs et vibreurs de téléphone.
- Lasers Nd:YAG (infrarouge à 1 064 nm) en industrie, chirurgie et esthétique.
- Verres teintés violets et filtres pour astronomie.
Au quotidien
- Écouteurs sans fil
- Moteur de vélo ou de trottinette électrique
- Disque dur d'ordinateur
- Fermoir magnétique de sac ou d'étui
- Pointeur laser vert (laser Nd doublé en fréquence)
Rôle dans le vivant
Aucun rôle biologique. Peu absorbé par l'organisme.
Dangers
Peu toxique chimiquement. Le vrai danger vient des aimants : deux gros aimants peuvent se percuter violemment, se briser en éclats ou pincer les doigts, et l'ingestion de plusieurs petits aimants par un enfant peut perforer l'intestin.
Histoire
Isolé en 1885 par Carl Auer von Welsbach à partir du « didyme ». Il resta une curiosité jusqu'en 1982-1984, quand Masato Sagawa (Sumitomo) et, indépendamment, une équipe de General Motors inventèrent l'aimant néodyme-fer-bore, qui révolutionna l'électrotechnique.
Le saviez-vous ?
- Un aimant néodyme peut soulever plus de mille fois son propre poids.
- Une grande éolienne en mer à entraînement direct contient plusieurs centaines de kilos d'aimants par mégawatt.
- Le verre au néodyme paraît violet à la lumière du jour et bleuté sous un tube fluorescent.