NdFeB, como material magnético permanente de tierras raras de tercera generación, se ha utilizado ampliamente debido a sus excelentes propiedades magnéticas. Sin embargo, los imanes de NdFeB también tienen desventajas como una baja temperatura de Curie, un gran coeficiente de temperatura de fuerza coercitiva y poca estabilidad química. El enorme consumo de tierras raras de praseodimio, neodimio, disprosio y terbio ha hecho que la gente se preocupe por el daño ambiental y la seguridad de los recursos de tierras raras. Preocupaciones constantes. Por lo tanto, mientras los profesionales de materiales magnéticos mejoran constantemente el rendimiento de los materiales de imanes permanentes de NdFeB, también están desarrollando activamente otros nuevos materiales de imanes permanentes.
En 1990, el profesor Coey de Irlanda utilizó la reacción en fase gas-sólida para sintetizar compuestos intermetálicos de átomos intersticiales RE2Fe17Nx. A través de la investigación, descubrió que los compuestos Sm2Fe17Nx tienen excelentes propiedades magnéticas intrínsecas, lo que anunció el nacimiento de los materiales magnéticos permanentes de tierras raras SmFeN. El producto de energía magnética máxima teórica de los imanes permanentes de hierro y nitrógeno de samario alcanza los 62 MGOe (ligeramente inferior que Nd2Fe14B, 64 MGOe), y su fuerza coercitiva y temperatura de Curie son mucho más altas que las del NdFeB, y pueden usarse más ampliamente en entornos de alta temperatura como como motores.
Además de sus excelentes propiedades magnéticas integrales, el nitrógeno de hierro y samario tiene buena resistencia a la corrosión y a la oxidación, y no contiene elementos metálicos estratégicos en comparación con el cobalto y samario; en comparación con el neodimio hierro boro, no es necesario consumir costosas tierras raras como praseodimio, neodimio, disprosio y terbio. elementos (el contenido de elementos de samario es relativamente grande y el precio no es alto), cumple plenamente las condiciones para convertirse en un nuevo material de imán permanente. Esta atractiva perspectiva convirtió al samario, hierro y nitrógeno en una vez en el tema más candente en la investigación y el desarrollo de materiales magnéticos permanentes. Desde el descubrimiento de los materiales magnéticos permanentes de tierras raras de la serie Sm2Fe17Nx por parte de Coey et al., ha habido un rápido aumento en la investigación de materiales magnéticos permanentes de la serie Sm2Fe17Nx en todo el mundo. En aquel momento, cientos de laboratorios de todo el mundo participaban en investigaciones en este ámbito. Sin embargo, una serie de experimentos posteriores demostraron que este material magnético permanente no tuvo éxito en el camino hacia la industrialización y la investigación fue muy intensa.
En los últimos años, con el rápido desarrollo de la industria del automóvil y la miniaturización y el peso ligero de los aparatos electrónicos, la gente ha planteado requisitos de rendimiento magnético y temperatura de funcionamiento ambiental más altos para los imanes permanentes. El material de imán permanente de tierras raras de la serie Sm2Fe17Nx tiene buena temperatura y El valor de aplicación potencial de los materiales de imán permanente con estabilidad y excelentes propiedades magnéticas ha atraído una vez más la atención de la gente, y los materiales de imán permanente de la serie Sm2Fe17Nx también han marcado el comienzo de un nuevo auge de investigación y desarrollo. . Debido al aumento de precio provocado por el desarrollo y uso a gran escala de tierras raras, el aumento de precio del Nd ha provocado un aumento en el costo de producción de Nd-Fe-B, mientras que la tierra rara Sm se encuentra en un estado de relativa superávit. El desarrollo de Sm-Fe-N favorece la reducción de costos y el fortalecimiento de la utilización integral de los recursos de tierras raras. . Por lo tanto, es probable que el Sm-Fe-N reemplace al Nd-Fe-B, tanto en términos de propiedades magnéticas como de costo de producción, y se convierta en el material magnético permanente de tierras raras de cuarta generación que la gente espera con ansias.
Después de más de 20 años de investigación y exploración, el problema de la producción industrial a gran escala de Sm-Fe-N aún no se ha resuelto. El estudio encontró que el Sm-Fe-N se descompone en SmN y Fe a temperaturas superiores a 873 K y pierde sus propiedades magnéticas permanentes. En gran medida, su aplicación en imanes sinterizados es limitada. Actualmente, Sm-Fe-N solo puede preparar imanes moldeados por inyección, imanes adheridos e imanes de goma. Inicialmente se utilizaban como aglutinantes sustancias orgánicas como el nailon y la resina epoxi. Dado que estos aglutinantes sólo se pueden utilizar por debajo de 200 grados, no se pueden utilizar en todo su potencial. Sm2Fe17Nx tiene la ventaja de un buen rendimiento a altas temperaturas, por lo que cómo lograr avances en tecnología y si se pueden desarrollar nuevos aglutinantes son la clave para la competencia entre los imanes Sm2Fe17Nx y los imanes Nd-Fe-B. En los últimos años, algunos metales de bajo punto de fusión han comenzado a recibir una atención generalizada. La gente utiliza metales de bajo punto de fusión como Zn y Sn como aglutinantes. Sin embargo, debido a que se utilizan como aglutinantes metales de bajo punto de fusión, como el Zn, reducirán la intensidad de magnetización de saturación, lo que provocará que (BH) máx sea menor. Se puede observar que para aprovechar al máximo el rendimiento de Sm2Fe17Nx, es fundamental encontrar un buen aglutinante. Al mismo tiempo, los investigadores científicos todavía continúan la preparación de imanes densificados Sm2Fe17Nx, porque los imanes densificados pueden exhibir mejor propiedades magnéticas teóricas.
Según las estadísticas de la Japan Bonded Magnet Association, basándose en las ventajas de rendimiento de los materiales magnéticos de nitrógeno, hierro y samario, como altas propiedades magnéticas, alta resistencia a la corrosión, resistencia a la desmagnetización a altas temperaturas y buena libertad de formación, sus direcciones de aplicación se encuentran principalmente en comunicaciones de información, industria. producción y electrónica del hogar. Además de la automoción y otros campos, incluidos altavoces/altavoces, motores de obturador de cámara, motores de husillo, adsorción de disco, rodillos magnéticos, motores de ventilador, motores lineales, maquinaria y equipos totalmente automáticos, motores de alta velocidad, acondicionadores de aire, motores domésticos, magnéticos. sensores, bombas, maquinaria auxiliar, etc.
En la actualidad, Sm2Fe17Nx ha logrado grandes avances en la preparación y aplicación de imanes adheridos, pero la densificación sigue siendo un objetivo perseguido y con el que luchan muchos trabajadores de materiales magnéticos. Una vez que se desarrolle un proceso de preparación adecuado será posible lograrlo. Las propiedades magnéticas teóricas aceleran el proceso de comercialización de los imanes de nitrógeno, hierro y samario.
