Néodyme - L’Élémentarium

Néodyme

Le néodyme est un élément de la famille des terres rares. Il est employé principalement dans l’élaboration d’aimants permanents néodyme-fer-bore dopés au dysprosium, qui sont actuellement les plus performants disponibles industriellement.

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique	Masse atomique	Configuration électronique	Structure cristalline	Rayon atomique
60	144,2 g.mol^-1	[Xe] 4f⁴ 6s²	hexagonale de paramètres a = 0,3658 nm et c = 1,1799 nm	185 pm

Données physiques

Masse volumique	Dureté	Température de fusion	Température d’ébullition	Conductibilité électrique	Conductibilité thermique	Solubilité dans l’eau
7,007 g.cm^-3	2,5	1 010°C	3 127°C	1,57.10⁶ S.m^-1	16,5 W.m^-1.K^-1	décomposé

Données chimiques

Électronégativité de Pauling	E° : Nd³⁺ + 3e = Nd_(s)
1,14	-2,45 V

Données thermodynamiques

Néodyme cristallisé :

Capacité thermique molaire sous pression constante à 298,15 K : Cp° = 30,1 J.K^-1mol^-1
Enthalpie molaire standard de fusion à la température de fusion : 7,1 kJ.mol^-1
Enthalpie molaire standard d’ébullition à la température d’ébullition : 289 kJ.mol^-1

Néodyme gazeux :

Enthalpie molaire standard de formation à 298,15 K : 364,1 kJ.mol^-1

Données industrielles

Le néodyme est un élément de la famille des terres rares ou lanthanides. Ces éléments possédant des propriétés chimiques très proches sont extrait des mêmes gisements, par les mêmes sociétés et ont des domaines d’application similaires. En conséquence les données industrielles ne sont détaillées que pour la principale utilisation de cet élément dans l’élaboration d’aimants. Les données industrielles sont regroupées avec celles des autres éléments dans le produit terres rares.

Utilisation

Les aimants néodyme-fer-bore (Nd₂Fe₁₄B), dopés au dysprosium, sont actuellement les plus performants disponibles industriellement qui avec un point de Curie à 310°C, sont utilisés à plus basse température que les aimants samarium-cobalt. Ils contiennent, en masse, 31 % de néodyme et 5,5 % de dysprosium. Les actuels véhicules automobiles en contiennent de 1 à 2 kg. Ils sont également utilisés pour positionner les têtes de lecture des disques durs. Les éoliennes off shore renferment 155 kg de néodyme, 27,5 kg de praséodyme et de 2,8 à 24 kg de dysprosium par MW de puissance. La production est assurée, à 75 %, en Chine, avec, en 2014, une production mondiale de 79 500 t. Neo Performance Materials, avec sa filiale Magnequench, à côté d’une production classique d’aimants Nd-Fe-B et Nd-Pr-Fe-B, a développé une production de matériaux amorphe et nanocristallin par solidification rapide en projetant l’alliage en fusion sur une roue tournant à grande vitesse et permettant d’évacuer très rapidement la chaleur. Les particules obtenues ont une épaisseur de 35 µm sur une largeur de 1 à 3 mm.