Ímã de neodímio: o que é e por que está em carros elétricos e turbinas

O ímã de neodímio é uma liga de neodímio, ferro e boro, conhecida pela sigla NdFeB. Segundo o Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE), é o ímã mais forte disponível no mercado. Essa força em pouco espaço explica por que ele está no motor da maioria dos carros elétricos, no gerador de muitas turbinas eólicas e em objetos pequenos, como alto-falantes e discos rígidos.

Em resumo

• O ímã de neodímio (NdFeB) tem cerca de 30% de terras raras, principalmente neodímio e praseodímio. O resto é ferro e boro.
• Foi criado no começo dos anos 1980, de forma independente, pela Sumitomo, no Japão, e pela General Motors, nos Estados Unidos.
• Pequenas adições de disprósio e térbio ajudam o ímã a não perder força em temperaturas altas, como as de um motor de carro elétrico.
• A China responde por quase 95% da produção mundial de ímãs permanentes, segundo a Agência Internacional de Energia (IEA).
• A reciclagem ainda é pequena, e as alternativas existem, mas costumam ser menos eficientes ou mais complexas.

O que é o ímã de neodímio

Um ímã permanente é uma peça que mantém o próprio campo magnético sem precisar de corrente elétrica. O de neodímio é o mais potente dessa família.

Segundo o relatório do DOE sobre a cadeia desses ímãs, publicado em fevereiro de 2022, as terras raras somam cerca de 30% da massa do ímã: além do neodímio, entra o praseodímio, outra terra rara leve. O restante é ferro e boro.

Há dois tipos principais:

• Sinterizado: é um bloco sólido e denso, indicado para condições mais severas e temperaturas mais altas. É o tipo usado em motores de carros elétricos e em geradores eólicos e, segundo o DOE, representava cerca de 93% do mercado de ímãs NdFeB.
• Ligado (ou aglomerado): as partículas magnéticas são unidas por uma resina plástica. Costuma ser mais fraco e quebradiço, mas permite formas complicadas.

Se você quer entender primeiro o que são as terras raras, vale ler Terras raras: o que são, para que servem e por que o Brasil importa.

Quem inventou o ímã de neodímio

Antes dele, o ímã mais forte era o de samário-cobalto, desenvolvido em 1969, segundo a Honda Foundation. Nos anos 1970, a alta do preço do cobalto praticamente travou as pesquisas com esse material, segundo a revista IEEE Spectrum.

A saída veio de dois lugares ao mesmo tempo. Masato Sagawa, da japonesa Sumitomo, e John Croat, do laboratório de pesquisa da General Motors, nos Estados Unidos, chegaram de forma independente à liga de neodímio, ferro e boro. As duas empresas registraram patentes no começo de 1982, e os dois grupos apresentaram seus resultados na mesma conferência, em Pittsburgh, em 1983, segundo a IEEE Spectrum.

Cada um seguiu um caminho de fabricação. Sagawa desenvolveu o processo de sinterização, e Croat, o de solidificação rápida, que deu origem aos ímãs ligados. Em 2023, os dois receberam o Prêmio Honda pela invenção daquele que a fundação descreve como o ímã permanente mais poderoso do mundo.

Por que ele é tão forte

A resposta está na estrutura do cristal. No composto Nd₂Fe₁₄B, o magnetismo dos átomos prefere fortemente apontar em uma única direção. Essa preferência se chama anisotropia magnética e, no NdFeB, é excepcionalmente alta. Por isso o material resiste muito a ter a magnetização invertida, que é o que se espera de um bom ímã permanente.

Na prática, isso significa muita força magnética em pouco volume. Segundo o DOE, a densidade de energia magnética do NdFeB em temperaturas de até cerca de 180 °C permite fazer componentes menores e mais leves, ou mais eficientes com o mesmo tamanho. Para Sagawa, sem esse ímã teria sido difícil miniaturizar o disco rígido de computador.

O papel do disprósio e do térbio

O ponto fraco do ímã de neodímio é o calor: em temperaturas altas, ele perde a magnetização com mais facilidade. É aí que entram duas terras raras pesadas: o disprósio (Dy) e o térbio (Tb).

Segundo o DOE, adições de 0,5% a 11% de Dy ou Tb melhoram a resistência à desmagnetização acima de 120 °C, mas encarecem o ímã, porque o disprósio está entre as terras raras mais caras. Motores de carros elétricos trabalham quentes e precisam desses ímãs reforçados. Já discos rígidos e alto-falantes usam pouco ou nenhum disprósio.

A indústria tenta economizar esses elementos. Segundo o DOE, uma técnica de fabricação chamada difusão em contorno de grão pode reduzir pela metade o teor de terras raras pesadas, e empresas como a Toyota já desenvolveram ímãs resistentes com pouco ou nenhum disprósio.

Onde o ímã de neodímio é usado

O DOE lista turbinas eólicas, motores de veículos elétricos, discos rígidos, celulares, alto-falantes, motores industriais, ferramentas elétricas e bicicletas elétricas. Em 2022, eletrônicos e motores industriais eram a maior parte da demanda, mas carros elétricos e energia eólica cresciam.

Carros elétricos

Na maior parte dos carros elétricos e híbridos, o motor que move as rodas é do tipo síncrono com ímãs permanentes: o DOE estimava que de 90% a 100% deles usariam esse motor em 2025. Esse tipo é preferido por ser mais leve e compacto, mais eficiente e ter mais torque. Cada motor de carro elétrico usa, em geral, de 1 a 2 kg de material magnético. E o ímã não está só no motor principal: um carro híbrido pode ter cerca de 100 motores, grandes e pequenos, segundo a Honda Foundation.

Turbinas eólicas

Nem toda turbina eólica usa ímã de terras raras. O gerador mais comum trabalha com uma caixa de engrenagens e não leva esses ímãs, explica o DOE.

Os ímãs de neodímio aparecem nas turbinas de acionamento direto (direct drive), em que o rotor gira o gerador sem caixa de engrenagens. Esse tipo é o preferido no mar (eólica offshore), porque exige menos manutenção, é eficiente e mais leve, o que permite turbinas maiores. Segundo o DOE, cada megawatt de capacidade usa de 2,7 a 3,2 toneladas de ímã permanente.

Quem produz os ímãs de neodímio

A produção é ainda mais concentrada do que a mineração. Segundo relatório da IEA lançado em abril de 2026, a China responde por quase 95% da produção de ímãs permanentes do mundo. Duas décadas antes, a participação chinesa era de cerca de metade. Já os Estados Unidos produziam menos de 1% dos ímãs NdFeB do mundo, segundo o DOE (dados de 2020).

Essa dependência virou preocupação de governo. O USGS registra que, em abril de 2025, a China passou a controlar a exportação de sete terras raras, entre elas o disprósio e o térbio, justamente as que dão resistência ao calor. O USGS também informa que, entre as possíveis compras do estoque estratégico do governo americano no ano fiscal de 2025, estavam 450 toneladas de blocos de ímã de neodímio-ferro-boro.

Para entender o contexto dessa disputa, leia Por que todo mundo está falando de terras raras?.

Dá para reciclar?

Dá, mas ainda pouco. O DOE explica que a maior parte da reciclagem atual aproveita os resíduos do corte dos ímãs nas próprias fábricas. Já a recuperação de ímãs de aparelhos descartados só é feita em pequena escala.

O potencial é grande. Segundo a IEA, a reciclagem poderia reduzir em até 35% a necessidade de terras raras de mina até 2050.

Existem alternativas ao ímã de neodímio?

Existem, com limitações. Segundo o USGS, há substitutos para muitas aplicações das terras raras, mas eles costumam ser menos eficientes. As principais saídas são:

• Ímãs de ferrite e ímãs intermediários: os ímãs de ferrite são bem mais fracos que o NdFeB. Segundo o DOE, pesquisas buscam ímãs com força intermediária entre os dois, inclusive trocando parte do neodímio e do praseodímio por cério ou lantânio, terras raras mais abundantes e baratas.
• Motores sem ímãs: a Renault usa em carros elétricos, desde o modelo Zoe, motores síncronos de excitação externa, que têm enrolamentos de cobre no rotor no lugar dos ímãs. A BMW adotou a mesma solução. Esses motores reduzem o custo de material, mas são mais complexos de fabricar, e os motores de ímãs permanentes continuam dominantes, segundo análise da IDTechEx publicada pela revista MOTOR.
• Turbinas com caixa de engrenagens: dispensam os ímãs, mas não são as ideais para grandes turbinas no mar, segundo o DOE.

O DOE resume a dificuldade: trocar o NdFeB por outro tipo de ímã é pouco provável com a tecnologia atual, porque nenhum outro tem densidade de energia parecida.

Cuidado: ímã forte não é brinquedo

A força que torna o ímã de neodímio útil também o torna perigoso para crianças. A Comissão de Segurança de Produtos de Consumo dos Estados Unidos (CPSC) alerta que ímãs engolidos podem se atrair entre si, ou a outro objeto de metal, e ficar presos no sistema digestivo. Isso pode causar perfurações, torção ou obstrução do intestino, infecção e até morte. Por isso, a recomendação é manter ímãs pequenos e soltos longe das crianças.

Perguntas frequentes

Do que é feito o ímã de neodímio?

De uma liga de neodímio, ferro e boro (NdFeB), com cerca de 30% de terras raras. Ímãs para altas temperaturas também levam disprósio ou térbio.

Por que o ímã de neodímio é tão forte?

Por causa da estrutura do cristal Nd₂Fe₁₄B, que mantém o magnetismo dos átomos alinhado em uma direção. O resultado é muita força em pouco volume.

Todo carro elétrico usa ímã de neodímio?

A maioria usa, em motores síncronos de ímãs permanentes. Mas há exceções: algumas montadoras, como a Renault e a BMW, usam motores com enrolamentos de cobre no rotor no lugar dos ímãs.

Toda turbina eólica tem ímã de neodímio?

Não. O tipo de gerador mais comum usa caixa de engrenagens e não leva ímãs de terras raras. Eles aparecem principalmente nas turbinas de acionamento direto, preferidas no mar.