NdFeB, как редкоземельный постоянный магнитный материал третьего поколения, широко используется благодаря своим превосходным магнитным свойствам. Однако магниты NdFeB также имеют недостатки, такие как низкая температура Кюри, большой температурный коэффициент коэрцитивной силы и плохая химическая стабильность. Огромное потребление редкоземельных ресурсов празеодима, неодима, диспрозия и тербия заставило людей беспокоиться об экологическом ущербе и безопасности редкоземельных ресурсов. Постоянные опасения. Поэтому, хотя производители магнитных материалов постоянно улучшают характеристики материалов постоянных магнитов NdFeB, они также активно разрабатывают другие новые материалы для постоянных магнитов.
В 1990 году профессор Коуи из Ирландии использовал газо-твердофазную реакцию для синтеза интерметаллических соединений с межузельными атомами RE2Fe17Nx. В ходе исследований он обнаружил, что соединения Sm2Fe17Nx обладают превосходными собственными магнитными свойствами, что положило начало появлению редкоземельных материалов для постоянных магнитов SmFeN. Теоретическая максимальная магнитная энергия постоянных магнитов самария, железа и азота достигает 62MGOe (немного ниже, чем у Nd2Fe14B, 64MGOe), а его коэрцитивная сила и температура Кюри намного выше, чем у NdFeB, и могут более широко использоваться в высокотемпературных средах, таких как как моторы.
В дополнение к превосходным комплексным магнитным свойствам самарий-железо-азот обладает хорошей коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению и не содержит стратегических металлических элементов по сравнению с самарием-кобальтом; по сравнению с неодимом, железом, бором, нет необходимости потреблять дорогие редкоземельные элементы, такие как празеодим, неодим, диспрозий и тербий. элементов (содержание элементов самария относительно велико, а цена невысока), он полностью соответствует условиям для того, чтобы стать новым материалом для постоянных магнитов. Привлекательная перспектива сделала самарий-железо-азот когда-то самой горячей темой в исследованиях и разработках материалов для постоянных магнитов. С момента открытия Коуи и др. редкоземельных материалов для постоянных магнитов серии Sm2Fe17Nx во всем мире наблюдается быстрый рост исследований материалов для постоянных магнитов серии Sm2Fe17Nx. В то время исследованиями в этой области занимались сотни лабораторий по всему миру. Однако серия последующих экспериментов доказала, что этот материал с постоянными магнитами не преуспел на пути к индустриализации, и исследования были горячими и холодными.
В последние годы, в связи с быстрым развитием автомобильной промышленности, миниатюризацией и облегчением электронных приборов, люди выдвинули более высокие требования к рабочей температуре окружающей среды и магнитным характеристикам для постоянных магнитов. Редкоземельный материал для постоянных магнитов серии Sm2Fe17Nx обладает как хорошей температурой, так и потенциальным применением материалов для постоянных магнитов со стабильностью и превосходными магнитными свойствами, что еще раз привлекло внимание людей, а материалы для постоянных магнитов серии Sm2Fe17Nx также положили начало новому буму исследований и разработок. . В связи с ростом цен, вызванным масштабной разработкой и использованием редкоземельных элементов, рост цен на Nd привел к увеличению себестоимости производства Nd-Fe-B, в то время как редкоземельный Sm находится в относительном состоянии. излишек. Разработка Sm-Fe-N способствует снижению затрат и усилению комплексного использования редкоземельных ресурсов. . Таким образом, Sm-Fe-N, вероятно, заменит Nd-Fe-B, как с точки зрения магнитных свойств, так и с точки зрения стоимости производства, и станет редкоземельным материалом для постоянных магнитов четвертого поколения, которого люди с нетерпением ждут.
После более чем 20 лет исследований и разведки проблема промышленного крупномасштабного производства Sm-Fe-N до сих пор не решена. Исследование показало, что Sm-Fe-N разлагается на SmN и Fe при температуре выше 873К и теряет свои постоянные магнитные свойства. В значительной степени его применение в спеченных магнитах ограничено. В настоящее время из Sm-Fe-N можно изготавливать только магниты, отлитые под давлением, магниты на связке и резиновые магниты. Первоначально в качестве связующих веществ использовались органические вещества, такие как нейлон и эпоксидная смола. Поскольку эти связующие можно использовать только при температуре ниже 200 градусов, они не могут быть использованы в полной мере. Преимущество Sm2Fe17Nx заключается в хороших высокотемпературных характеристиках, поэтому то, как совершить прорыв в технологии и разработать новые связующие, является ключом к конкуренции между магнитами Sm2Fe17Nx и магнитами Nd-Fe-B. В последние годы некоторые металлы с низкой температурой плавления стали привлекать всеобщее внимание. В качестве связующих веществ люди используют металлы с низкой температурой плавления, такие как Zn и Sn. Однако, поскольку в качестве связующих используются металлы с низкой температурой плавления, такие как Zn, они уменьшают интенсивность намагничивания насыщения, что приводит к снижению (BH) max. Видно, что для того, чтобы полностью раскрыть характеристики Sm2Fe17Nx, крайне важно найти хорошее связующее. В то же время научные исследователи продолжают заниматься приготовлением уплотненных магнитов Sm2Fe17Nx, поскольку уплотненные магниты могут лучше проявлять теоретические магнитные свойства.
Согласно статистическим данным Японской ассоциации магнитов на связках, на основе преимуществ производительности самарий-железо-азотных магнитных материалов, таких как высокие магнитные свойства, высокая коррозионная стойкость, стойкость к высокотемпературному размагничиванию и хорошая свобода формования, направления его применения в основном заключаются в информационных коммуникациях, промышленности. производство и бытовая электроника. А также автомобильная и другие области, включая динамики/динамики, двигатели затвора камеры, двигатели шпинделя, дисковая адсорбция, магнитные ролики, двигатели вентиляторов, линейные двигатели, полностью автоматические машины и оборудование, высокоскоростные двигатели, кондиционеры, бытовые двигатели, магнитные датчики, насосы, вспомогательное оборудование и т.д. .
В настоящее время Sm2Fe17Nx добился большого прогресса в изготовлении и применении связанных магнитов, но уплотнение по-прежнему остается целью, которую преследуют и с которой борются многие специалисты по магнитным материалам. Как только будет разработан подходящий процесс подготовки, этого можно будет добиться. Теоретические магнитные свойства ускоряют процесс коммерциализации самарий-железо-азотных магнитов.
