NdFeB, kolmannen sukupolven harvinaisten maametallien kestomagneettimateriaali, on käytetty laajalti sen erinomaisten magneettisten ominaisuuksien ansiosta. NdFeB-magneeteilla on kuitenkin myös puutteita, kuten alhainen Curie-lämpötila, suuri pakkovoiman lämpötilakerroin ja huono kemiallinen stabiilisuus. Praseodyymin, neodyymin, dysprosiumin ja terbiumin harvinaisten maametallien valtava kulutus on saanut ihmiset huolestumaan ympäristövahingoista ja harvinaisten maametallien resurssien turvallisuudesta. Jatkuvat huolet. Siksi, vaikka magneettisten materiaalien asiantuntijat parantavat jatkuvasti NdFeB-kestomagneettimateriaalien suorituskykyä, he kehittävät aktiivisesti myös muita uusia kestomagneettimateriaaleja.
Vuonna 1990 irlantilainen professori Coey käytti kaasu-kiinteäfaasireaktiota RE2Fe17Nx-interstitiaaliatomien intermetalliyhdisteiden syntetisoimiseen. Tutkimuksen avulla hän havaitsi, että Sm2Fe17Nx-yhdisteillä on erinomaiset luontaiset magneettiset ominaisuudet, mikä ilmoitti harvinaisten maametallien kestomagneettimateriaalien syntymästä SmFeN. Samariumrautatyppikestomagneettien teoreettinen maksimimagneettinen energiatuote saavuttaa 62MGOe (hieman pienempi kuin Nd2Fe14B, 64MGOe), ja sen pakkovoima ja Curie-lämpötila ovat paljon korkeammat kuin NdFeB:n, ja niitä voidaan käyttää laajemmin korkean lämpötilan ympäristöissä, kuten moottoreina.
Erinomaisten kokonaisvaltaisten magneettisten ominaisuuksien lisäksi samariumrautatyppellä on hyvä korroosionkestävyys ja hapettumisenkestävyys, eikä se sisällä strategisia metallielementtejä samariumkobolttiin verrattuna; verrattuna neodyymirautabooriin, ei ole tarvetta kuluttaa kalliita harvinaisia maametallia, kuten praseodyymi, neodyymi, dysprosium ja terbium. elementtejä (samariumelementtipitoisuus on suhteellisen suuri ja hinta ei korkea), se täyttää täysin uudeksi kestomagneettimateriaaliksi muodostumisen ehdot. Houkutteleva näkymä teki samariumrautatypestä kerran kuumimman aiheen kestomagneettimateriaalien tutkimuksessa ja kehittämisessä. Sen jälkeen kun Coey et al. löysivät Sm2Fe17Nx-sarjan harvinaisten maametallien kestomagneettimateriaalit, Sm2Fe17Nx-sarjan kestomagneettimateriaalien tutkimus on lisääntynyt nopeasti ympäri maailmaa. Tuolloin satoja laboratorioita ympäri maailmaa osallistuivat tämän alan tutkimukseen. Useat myöhemmät kokeet osoittivat kuitenkin, että tämä kestomagneettimateriaali ei menestynyt teollistumisen tiellä, ja tutkimus oli kuumaa ja kylmää.
Viime vuosina autoteollisuuden nopean kehityksen ja elektronisten laitteiden pienentymisen ja keveyden myötä ihmiset ovat esittäneet kestomagneeteille korkeampia ympäristön käyttölämpötila- ja magneettisuorituskykyvaatimuksia. Sm2Fe17Nx-sarjan harvinaisten maametallien kestomagneettimateriaalilla on sekä hyvä lämpötila että stabiilien ja erinomaisten magneettisten ominaisuuksien omaavien kestomagneettimateriaalien mahdollinen käyttöarvo on jälleen herättänyt ihmisten huomion, ja Sm2Fe17Nx-sarjan kestomagneettimateriaalit ovat myös käynnistäneet uuden tutkimus- ja kehitysbuumin. . Harvinaisten maametallien laajamittaisen kehittämisen ja käytön aiheuttaman hinnannousun vuoksi Nd:n hinnannousu on johtanut Nd-Fe-B:n tuotantokustannusten nousuun, kun taas harvinaisten maametallien Sm on suhteellisessa tilassa. ylijäämä. Sm-Fe-N:n kehittäminen on omiaan vähentämään kustannuksia ja vahvistamaan harvinaisten maametallien kokonaisvaltaista hyödyntämistä. . Siksi Sm-Fe-N todennäköisesti korvaa Nd-Fe-B:n sekä magneettisten ominaisuuksien että tuotantokustannusten osalta, ja siitä tulee neljännen sukupolven harvinaisten maametallien kestomagneettimateriaali, jota ihmiset odottavat.
Yli 20 vuoden tutkimuksen ja etsinnän jälkeen Sm-Fe-N:n teollisen laajamittaisen tuotannon ongelmaa ei ole vielä ratkaistu. Tutkimuksessa havaittiin, että Sm-Fe-N hajoaa SmN:ksi ja Fe:ksi yli 873 K:n lämpötiloissa ja menettää pysyvät magneettiset ominaisuutensa. Sen käyttö sintratuissa magneeteissa on suurelta osin rajoitettua. Sm-Fe-N voi tällä hetkellä valmistaa vain ruiskupuristettuja magneetteja, liimattuja magneetteja ja kumimagneetteja. Aluksi sideaineina käytettiin orgaanisia aineita, kuten nailonia ja epoksihartsia. Koska näitä sideaineita voidaan käyttää vain alle 200 asteen lämpötilassa, niitä ei voida käyttää täysimääräisesti. Sm2Fe17Nx:n etuna on hyvä suorituskyky korkeissa lämpötiloissa, joten teknologian läpimurtojen tekeminen ja uusien sideaineiden kehittäminen ovat avain Sm2Fe17Nx-magneettien ja Nd-Fe-B-magneettien väliseen kilpailuun. Viime vuosina eräät matalan sulamispisteen metallit ovat alkaneet saada laajaa huomiota. Ihmiset käyttävät sideaineina matalan sulamispisteen metalleja, kuten Zn ja Sn. Koska kuitenkin alhaisen sulamispisteen metalleja, kuten Zn:ää, käytetään sideaineina, ne vähentävät kyllästymisen magnetoinnin intensiteettiä, mikä johtaa siihen, että (BH) max on pienempi. Voidaan nähdä, että Sm2Fe17Nx:n suorituskyvyn täyden toiston saamiseksi on ratkaisevan tärkeää löytää hyvä sideaine. Samanaikaisesti tieteelliset tutkijat jatkavat edelleen Sm2Fe17Nx-tiivistettyjen magneettien valmistusta, koska tiivistetyt magneetit voivat osoittaa paremmin teoreettisia magneettisia ominaisuuksia.
Japan Bonded Magnet Associationin tilastojen mukaan, perustuen samariumraudan typpimagneettisten materiaalien suorituskykyetuihin, kuten korkeat magneettiset ominaisuudet, korkea korroosionkestävyys, korkean lämpötilan demagnetoinnin kestävyys ja hyvä muovausvapaus, sen käyttösuunnat ovat pääasiassa tietoviestinnässä, teollisuudessa. tuotantoon ja kotitalouselektroniikkaan. Sekä autoteollisuudessa ja muilla aloilla, mukaan lukien kaiuttimet/kaiuttimet, kameran suljinmoottorit, karamoottorit, levyadsorptio, magneettirullat, tuuletinmoottorit, lineaarimoottorit, täysin automaattiset koneet ja laitteet, nopeat moottorit, ilmastointilaitteet, kotitalousmoottorit, magneettiset anturit, pumput, apukoneet jne. .
Tällä hetkellä Sm2Fe17Nx on edistynyt suuresti sidottujen magneettien valmistuksessa ja levittämisessä, mutta tiivistäminen on edelleen päämäärä, jota monet magneettisten materiaalien työntekijät pyrkivät ja kamppailevat. Kun sopiva valmistusprosessi on kehitetty, se on mahdollista saavuttaa. Teoreettiset magneettiset ominaisuudet nopeuttavat samariumrautatyppimagneettien kaupallistamisprosessia.
