O NdFeB, como material magnético permanente de terras raras de terceira geração, tem sido amplamente utilizado devido às suas excelentes propriedades magnéticas. No entanto, os ímãs NdFeB também apresentam deficiências, como baixa temperatura Curie, grande coeficiente de temperatura de força coercitiva e baixa estabilidade química. O enorme consumo de recursos de terras raras de praseodímio, neodímio, disprósio e térbio fez com que as pessoas se preocupassem com os danos ambientais e com a segurança dos recursos de terras raras. Preocupações constantes. Portanto, embora os profissionais de materiais magnéticos estejam constantemente melhorando o desempenho dos materiais de ímã permanente NdFeB, eles também estão desenvolvendo ativamente outros novos materiais de ímã permanente.
Em 1990, o professor Coey, da Irlanda, usou a reação em fase gás-sólida para sintetizar compostos intermetálicos de átomos intersticiais RE2Fe17Nx. Por meio de pesquisas, ele descobriu que os compostos Sm2Fe17Nx têm excelentes propriedades magnéticas intrínsecas, anunciando o nascimento de materiais magnéticos permanentes de terras raras SmFeN. O produto de energia magnética máxima teórica dos ímãs permanentes de nitrogênio e ferro de samário atinge 62MGOe (ligeiramente inferior a Nd2Fe14B, 64MGOe), e sua força coercitiva e temperatura Curie são muito mais altas que as de NdFeB e podem ser mais amplamente utilizadas em ambientes de alta temperatura, como como motores.
Além de excelentes propriedades magnéticas abrangentes, o nitrogênio do ferro samário tem boa resistência à corrosão e à oxidação e não contém elementos metálicos estratégicos em comparação com o samário-cobalto; em comparação com o neodímio ferro boro, não há necessidade de consumir terras raras caras, como praseodímio, neodímio, disprósio e térbio. elementos (o conteúdo do elemento samário é relativamente grande e o preço não é alto), atende plenamente às condições para se tornar um novo material de ímã permanente. A perspectiva atraente fez do nitrogênio de ferro samário o tema mais quente na pesquisa e desenvolvimento de materiais magnéticos permanentes. Desde a descoberta dos materiais magnéticos permanentes de terras raras da série Sm2Fe17Nx por Coey et al., tem havido um rápido aumento na pesquisa de materiais magnéticos permanentes da série Sm2Fe17Nx em todo o mundo. Naquela época, centenas de laboratórios ao redor do mundo estavam envolvidos em pesquisas nesta área. No entanto, uma série de experimentos subsequentes provaram que esse material magnético permanente não teve sucesso no caminho para a industrialização, e a pesquisa foi quente e fria.
Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento da indústria automobilística e a miniaturização e leveza dos aparelhos eletrônicos, as pessoas apresentaram requisitos mais elevados de temperatura operacional ambiental e desempenho magnético para ímãs permanentes. O material de ímã permanente de terras raras da série Sm2Fe17Nx tem boa temperatura e o valor potencial de aplicação de materiais de ímã permanente com estabilidade e excelentes propriedades magnéticas mais uma vez atraiu a atenção das pessoas, e os materiais de ímã permanente da série Sm2Fe17Nx também deram início a um novo boom de pesquisa e desenvolvimento . Devido ao aumento de preços causado pelo desenvolvimento e uso em larga escala de terras raras, o aumento de preços do Nd levou a um aumento no custo de produção de Nd-Fe-B, enquanto as terras raras Sm estão em um estado de relativa excedente. O desenvolvimento de Sm-Fe-N conduz à redução de custos e ao fortalecimento da utilização abrangente de recursos de terras raras. . Portanto, é provável que o Sm-Fe-N substitua o Nd-Fe-B, tanto em termos de propriedades magnéticas quanto de custo de produção, e se torne o material magnético permanente de terras raras de quarta geração que as pessoas estão ansiosas.
Após mais de 20 anos de pesquisa e exploração, o problema da produção industrial de Sm-Fe-N em larga escala ainda não foi resolvido. O estudo descobriu que o Sm-Fe-N se decompõe em SmN e Fe em temperaturas acima de 873K e perde suas propriedades magnéticas permanentes. Em grande medida, a sua aplicação em ímanes sinterizados é limitada. Atualmente, o Sm-Fe-N só pode preparar ímãs moldados por injeção, ímãs colados e ímãs de borracha. Inicialmente, substâncias orgânicas como náilon e resina epóxi foram utilizadas como ligantes. Como esses ligantes só podem ser usados abaixo de 200 graus, eles não podem ser usados em todo o seu potencial. Sm2Fe17Nx tem a vantagem de um bom desempenho em altas temperaturas, portanto, como fazer avanços tecnológicos e se ele pode desenvolver novos ligantes são a chave para a competição entre os ímãs Sm2Fe17Nx e os ímãs Nd-Fe-B. Nos últimos anos, alguns metais de baixo ponto de fusão começaram a receber atenção generalizada. As pessoas usam metais de baixo ponto de fusão, como Zn e Sn, como aglutinantes. No entanto, como metais de baixo ponto de fusão, como o Zn, são usados como ligantes, eles reduzirão a intensidade de magnetização de saturação, fazendo com que (BH) max seja menor. Percebe-se que para dar pleno desempenho ao desempenho do Sm2Fe17Nx é fundamental encontrar um bom ligante. Ao mesmo tempo, a preparação de ímãs densificados Sm2Fe17Nx ainda é perseguida por pesquisadores científicos, porque os ímãs densificados podem exibir melhor propriedades magnéticas teóricas.
De acordo com estatísticas da Japan Bonded Magnet Association, com base nas vantagens de desempenho dos materiais magnéticos de nitrogênio e ferro de samário, como altas propriedades magnéticas, alta resistência à corrosão, resistência à desmagnetização em altas temperaturas e boa liberdade de formação, suas direções de aplicação são principalmente em comunicações de informação, industrial produção e eletrônicos domésticos. Bem como automotivo e outros campos, incluindo alto-falantes/alto-falantes, motores de obturador de câmera, motores de fuso, adsorção de disco, rolos magnéticos, motores de ventilador, motores lineares, máquinas e equipamentos totalmente automáticos, motores de alta velocidade, condicionadores de ar, motores domésticos, magnético sensores, bombas, máquinas auxiliares, etc.
Atualmente, o Sm2Fe17Nx fez grandes progressos na preparação e aplicação de ímãs ligados, mas a densificação ainda é uma meta perseguida e lutada por muitos trabalhadores de materiais magnéticos. Uma vez desenvolvido um processo de preparação adequado, será possível alcançá-lo. As propriedades magnéticas teóricas aceleram o processo de comercialização de ímãs de nitrogênio e ferro de samário.
