Mỹ ứng dụng công nghệ nam châm Iron Nitride không đất hiếm cho vũ khí và đạn dẫn đường
Mỹ thử nghiệm công nghệ nam châm Iron Nitride chế tạo từ sắt và nitơ, nhằm giảm phụ thuộc vào nguồn cung đất hiếm cho các hệ thống vũ khí và đạn dẫn đường.
Ngành công nghiệp quốc phòng Mỹ đang tích cực tìm kiếm các vật liệu thay thế đất hiếm nhằm chủ động nguồn cung cho trang thiết bị quân sự. Một trong những giải pháp nổi bật là công nghệ nam châm vĩnh cửu Iron Nitride (nitrua sắt) do công ty Niron Magnetics phát triển, được sản xuất hoàn toàn từ sắt và nitơ mà không cần đến các nguyên tố đất hiếm nhạy cảm.

Nam châm không đất hiếm được kì vọng giúp Mỹ giảm phụ thuộc nguồn cung bên ngoài cho các thiết bị quốc phòng. Ảnh: BĐ
Dây chuyền sản xuất và đặc tính kỹ thuật của Iron Nitride
Nam châm vĩnh cửu đóng vai trò quan trọng trong hàng loạt khí tài quân sự như động cơ điện, cảm biến, hệ thống radar, máy bay không người lái (UAV) và cơ cấu dẫn hướng tên lửa. Mặc dù vậy, các dòng nam châm công suất cao hiện nay đa số phụ thuộc vào các nguyên tố đất hiếm như neodymium, dysprosium và terbium, vốn có chuỗi cung ứng tập trung phần lớn tại Trung Quốc.
Nhằm khắc phục điểm nghẽn này, nhà máy đầu tiên của Niron Magnetics tại Sartell, bang Minnesota được thiết kế để đạt công suất 1.500 tấn nam châm Iron Nitride mỗi năm từ năm 2027. Dự án nhận hỗ trợ từ Cơ quan Quản lý các Dự án Nghiên cứu Năng lượng Tiên tiến (ARPA-E) với khoản cấp vốn gần 20 triệu USD vào năm 2023. Bên cạnh đó, công ty đang lên kế hoạch xây dựng nhà máy thứ hai với công suất lên tới 10.000 tấn mỗi năm, quy mô vốn khoảng 1,8 tỉ USD.

Iron Nitride là loại nam châm vĩnh cửu tiên tiến được chế tạo từ hai nguyên liệu phổ biến là sắt (iron) và nitơ (nitrogen). Ảnh: Niron Magnetics
Khả năng ứng dụng trên vũ khí và khí tài quân sự
Trong lĩnh vực quốc phòng, đất hiếm hiện diện trên nhiều dòng khí tài quan trọng như tiêm kích F-35, tàu ngầm lớp Virginia và Columbia, tên lửa hành trình Tomahawk, UAV Predator cùng bom dẫn đường JDAM. Sự xuất hiện của nam châm Iron Nitride giúp giảm áp lực cho các chuỗi cung ứng vật liệu chiến lược này.
Năm 2024, Không quân Mỹ đã trao hợp đồng SBIR cho Niron nhằm đánh giá khả năng sử dụng nam châm không đất hiếm trên UAV, động cơ máy bay chiến đấu, hệ thống dẫn đường tên lửa và vệ tinh. Đến cuối năm 2025, Niron tiếp tục hợp tác với tập đoàn Moog để chế tạo cơ cấu chấp hành cho đạn dẫn đường. Đây là bộ phận then chốt giúp chuyển đổi tín hiệu điện thành chuyển động cơ học chính xác để điều chỉnh cánh lái tên lửa.
Thách thức kỹ thuật và triển vọng thực tế
Mặc dù mở ra hướng đi triển vọng, công nghệ Iron Nitride chưa thể thay thế hoàn toàn nam châm đất hiếm trên mọi khí tài. Đối với các trang thiết bị quân sự, vật liệu mới bắt buộc phải trải qua các đợt kiểm tra nghiêm ngặt về độ bền từ tính, khả năng chịu nhiệt độ khắc nghiệt và độ ổn định dưới tác động của rung động mạnh.
Dù vậy, việc ứng dụng thành công Iron Nitride trên các dòng UAV, đạn dẫn đường sản xuất hàng loạt hay các động cơ điện nhỏ sẽ mang lại lợi thế tự chủ chuỗi cung ứng rõ rệt, bảo đảm khả năng duy trì sản xuất quốc phòng của Mỹ ngay cả khi nguồn cung đất hiếm bị gián đoạn.











