Οι μαγνήτες σπανίων γαιών κατασκευάζονται από στοιχεία σπανίων γαιών, τα οποία έχουν ατομικούς αριθμούς που κυμαίνονται από 57 έως 71. Αυτά τα στοιχεία ονομάζονται έτσι επειδή θεωρήθηκαν σπάνια όταν ανακάλυψαν για πρώτη φορά, αν και τώρα είναι γνωστό ότι είναι σχετικά κοινά. Ο ισχυρότερος και συνηθέστερος τύπος μαγνητών σπάνιων γαιών είναι κατασκευασμένος από κράμα νεοδυμίου, σιδήρου και βορίου. Αυτοί οι μαγνήτες ήταν πολύ ακριβοί όταν αναπτύχθηκαν αρχικά στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980, αλλά είναι πλέον αρκετά κοινά για να χρησιμοποιηθούν σε παιδικά παιχνίδια.
Αλέθεται στερεά πλινθώματα νεοδυμίου και βορίου σιδήρου σε σκόνη. Αυτή η λειτουργία αποτελείται από τρεις χωριστές φάσεις. Τα πλινθώματα συνθλίβονται μηχανικά σε χονδρόκοκκα σωματίδια και στη συνέχεια μηχανικά αλέθονται σε λεπτότερα κομμάτια. Στην τελική φάση, αυτά τα σωματίδια αλέθονται σε πολύ σφαιρικά σωματίδια με διάμετρο λίγων μόνο μικρών.Το άλεσμα με πίδακα χρησιμοποιεί αέριο υψηλής πίεσης σε αδρανή ατμόσφαιρα για να παράγει πολύ μικρά σωματίδια και παρέχει υψηλό βαθμό ελέγχου πάνω στο ειδικό μέγεθος των σωματιδίων.
Συμπυκνώστε τη σκόνη σε ένα καλούπι. Τα καλούπια από χάλυβα θα παρέχουν το τελικό σχήμα του μαγνήτη και τα καλούπια από καουτσούκ θα παράγουν ακατέργαστα τούβλα του κράματος νεοδυμίου που θα διαμορφωθούν αργότερα. Πιέστε το καουτσούκ από όλες τις πλευρές ταυτόχρονα, μια διαδικασία γνωστή ως ισοστατική πίεση.
Εφαρμόστε ένα μαγνητικό πεδίο στους μαγνήτες σπάνιων γαιών κατά τη διάρκεια της λειτουργίας συμπίεσης. Χρησιμοποιήστε ένα μαγνητικό πεδίο στην περιοχή 4 tesla από έναν πολύ ισχυρό ηλεκτρομαγνήτη κατά μήκος του άξονα των μαγνητών μαγνήτισης. Αυτό θα αυξήσει σημαντικά την ευθυγράμμιση των μαγνητικών σωματιδίων στο κράμα και θα βελτιώσει σημαντικά τις μαγνητικές ιδιότητες του τελικού μαγνήτη.
Συσσωματώστε τους μαγνήτες σπάνιων γαιών. Ζεσταίνετε το μαγνήτη σε κενό σε κλίβανο σύντηξης έως περίπου 1.000 βαθμούς Κελσίου, το οποίο επιτρέπει το τήγμα του νεοδυμίου, αλλά όχι το σίδηρο ή το βόριο. Η θερμοκρασία πρέπει να ελέγχεται πολύ προσεκτικά, ώστε να μην αυξάνει το μέγεθος των μεμονωμένων σωματιδίων στον μαγνήτη. Αυτός ο συγκεκριμένος τύπος σύντηξης είναι γνωστός ως σύντηξη υγρής φάσης και θα παράσχει τους μαγνήτες με την τελική τους μαγνητική αντοχή.
Σχηματίστε τα τούβλα που κατασκευάζονται με καουτσούκ. Τρίψτε τα τούβλα στο επιθυμητό γενικό σχήμα και περάστε τα στην τελική τους μορφή. Επαλείψτε τους μαγνήτες για να τους προστατέψετε από το τσιμπιδάκι καθώς είναι εξαιρετικά εύθραυστες. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία επιλογών επιφανειακής επεξεργασίας για μαγνήτες σπάνιων γαιών, ανάλογα με τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Οι πιο κοινές επιλογές των μετάλλων είναι ο χρυσός, το νικέλιο, ο κασσίτερος και ο ψευδάργυρος. Οι μαγνήτες σπάνιας γης επικαλύπτονται συχνά με εποξική ρητίνη.