NdFeB, het permanente magneetmateriaal van de derde generatie van zeldzame aardmetalen, wordt op grote schaal gebruikt vanwege zijn uitstekende magnetische eigenschappen. NdFeB-magneten hebben echter ook tekortkomingen, zoals een lage Curie-temperatuur, een grote temperatuurcoëfficiënt van de coërcitiefkracht en een slechte chemische stabiliteit. De enorme consumptie van zeldzame aardmetalen praseodymium, neodymium, dysprosium en terbium heeft ertoe geleid dat mensen zich zorgen maken over milieuschade en de veiligheid van zeldzame aardmetalen. Aanhoudende zorgen. Terwijl beoefenaars van magnetische materialen voortdurend de prestaties van NdFeB permanente magneetmaterialen verbeteren, ontwikkelen ze daarom ook actief andere nieuwe permanente magneetmaterialen.
In 1990 gebruikte professor Coey uit Ierland een gas-vaste fase-reactie om RE2Fe17Nx interstitiële atoom-intermetaalverbindingen te synthetiseren. Door onderzoek ontdekte hij dat Sm2Fe17Nx-verbindingen uitstekende intrinsieke magnetische eigenschappen hebben, waarmee hij de geboorte aankondigde van SmFeN zeldzame aardmetalen permanente magneetmaterialen. Het theoretische maximale magnetische energieproduct van permanente samarium-ijzer-stikstofmagneten bereikt 62MGOe (iets lager dan Nd2Fe14B, 64MGOe), en de dwangkracht en Curie-temperatuur zijn veel hoger dan die van NdFeB, en kunnen op grotere schaal worden gebruikt in omgevingen met hoge temperaturen, zoals als motoren.
Naast uitstekende uitgebreide magnetische eigenschappen heeft samariumijzerstikstof een goede corrosieweerstand en oxidatieweerstand en bevat het geen strategische metaalelementen in vergelijking met samariumkobalt; vergeleken met neodymium-ijzerborium is het niet nodig dure zeldzame aardmetalen zoals praseodymium, neodymium, dysprosium en terbium te consumeren. elementen (de inhoud van samariumelementen is relatief groot en de prijs is niet hoog), het voldoet volledig aan de voorwaarden om een nieuw permanent magneetmateriaal te worden. Het aantrekkelijke vooruitzicht maakte samariumijzerstikstof ooit tot het populairste onderwerp in het onderzoek en de ontwikkeling van permanente magneetmaterialen. Sinds de ontdekking van de zeldzame aardmetalen permanente magneetmaterialen uit de Sm2Fe17Nx-serie door Coey et al., is er wereldwijd een snelle toename geweest in het onderzoek naar permanente magneetmaterialen uit de Sm2Fe17Nx-serie. Destijds waren honderden laboratoria over de hele wereld betrokken bij onderzoek op dit gebied. Een reeks daaropvolgende experimenten bewees echter dat dit permanente magneetmateriaal niet succesvol was op de weg naar industrialisatie, en het onderzoek was heet en koud.
In de afgelopen jaren, met de snelle ontwikkeling van de auto-industrie en de miniaturisering en lichtgewicht van elektronische apparaten, hebben mensen hogere eisen gesteld aan de omgevingstemperatuur en magnetische prestatie-eisen voor permanente magneten. Het zeldzame aardmetalen permanente magneetmateriaal uit de Sm2Fe17Nx-serie heeft zowel een goede temperatuur als de potentiële toepassingswaarde van permanente magneetmaterialen met stabiliteit en uitstekende magnetische eigenschappen heeft opnieuw de aandacht van mensen getrokken, en de permanente magneetmaterialen uit de Sm2Fe17Nx-serie hebben ook een nieuwe onderzoeks- en ontwikkelingsboom ingeluid. . Als gevolg van de prijsstijging veroorzaakt door de grootschalige ontwikkeling en het gebruik van zeldzame aardmetalen, heeft de prijsstijging van Nd geleid tot een stijging van de kosten voor de productie van Nd-Fe-B, terwijl de zeldzame aardmetalen Sm zich in een relatieve staat bevinden. overschot. De ontwikkeling van Sm-Fe-N is bevorderlijk voor het verlagen van de kosten en het versterken van het uitgebreide gebruik van zeldzame aardmetalen. . Daarom zal Sm-Fe-N waarschijnlijk Nd-Fe-B vervangen, zowel in termen van magnetische eigenschappen als productiekosten, en het permanente magneetmateriaal van de vierde generatie zeldzame aardmetalen worden waar mensen naar uitkijken.
Na meer dan twintig jaar onderzoek en verkenning is het probleem van de industriële grootschalige productie van Sm-Fe-N nog niet opgelost. Uit de studie bleek dat Sm-Fe-N bij temperaturen boven 873 K uiteenvalt in SmN en Fe en zijn permanente magnetische eigenschappen verliest. De toepassing ervan in gesinterde magneten is voor een groot deel beperkt. Sm-Fe-N kan momenteel alleen spuitgietmagneten, gebonden magneten en rubbermagneten vervaardigen. Aanvankelijk werden organische stoffen zoals nylon en epoxyhars als bindmiddel gebruikt. Omdat deze bindmiddelen alleen onder de 200 graden kunnen worden gebruikt, kunnen ze niet optimaal worden benut. Sm2Fe17Nx heeft het voordeel van goede prestaties bij hoge temperaturen, dus hoe doorbraken in de technologie kunnen worden bereikt en of het nieuwe bindmiddelen kan ontwikkelen, is de sleutel tot de concurrentie tussen Sm2Fe17Nx-magneten en Nd-Fe-B-magneten. De afgelopen jaren hebben sommige metalen met een laag smeltpunt brede aandacht gekregen. Mensen gebruiken metalen met een laag smeltpunt, zoals Zn en Sn, als bindmiddelen. Omdat metalen met een laag smeltpunt, zoals Zn, als bindmiddelen worden gebruikt, zullen ze echter de verzadigingsmagnetisatie-intensiteit verminderen, wat ertoe leidt dat (BH) max lager is. Het is duidelijk dat het, om de prestaties van Sm2Fe17Nx ten volle te benutten, van cruciaal belang is om een goed bindmiddel te vinden. Tegelijkertijd wordt de bereiding van Sm2Fe17Nx verdichte magneten nog steeds nagestreefd door wetenschappelijke onderzoekers, omdat verdichte magneten betere theoretische magnetische eigenschappen kunnen vertonen.
Volgens statistieken van de Japan Bonded Magnet Association, gebaseerd op de prestatievoordelen van samariumijzer-stikstofmagnetische materialen zoals hoge magnetische eigenschappen, hoge corrosieweerstand, demagnetisatieweerstand bij hoge temperaturen en goede vormvrijheid, liggen de toepassingsrichtingen ervan voornamelijk in informatiecommunicatie, industriële productie en huishoudelijke elektronica. Evenals de automobielsector en andere gebieden, waaronder luidsprekers/luidsprekers, camerasluitermotoren, spilmotoren, schijfadsorptie, magnetische rollen, ventilatormotoren, lineaire motoren, volautomatische machines en uitrusting, hogesnelheidsmotoren, airconditioners, huishoudelijke motoren, magnetische sensoren, pompen, hulpmachines, enz. .
Op dit moment heeft Sm2Fe17Nx grote vooruitgang geboekt bij de voorbereiding en toepassing van gebonden magneten, maar verdichting is nog steeds een doel dat door veel magnetische materiaalwerkers wordt nagestreefd en gestreden. Zodra een geschikt voorbereidingsproces is ontwikkeld, zal het mogelijk zijn dit te verwezenlijken. Theoretische magnetische eigenschappen versnellen het commercialiseringsproces van samariumijzer-stikstofmagneten.
