NdFeB, ca a treia generație de material cu magnet permanent cu pământuri rare, a fost utilizat pe scară largă datorită proprietăților sale magnetice excelente. Cu toate acestea, magneții NdFeB au, de asemenea, deficiențe, cum ar fi temperatura Curie scăzută, coeficientul de temperatură al forței de coerciție mare și stabilitatea chimică slabă. Consumul uriaș de resurse de pământuri rare de praseodim, neodim, disproziu și terbiu i-a făcut pe oameni să-și facă griji cu privire la deteriorarea mediului și la securitatea resurselor pământurilor rare. Preocupări permanente. Prin urmare, în timp ce practicienii materialelor magnetice îmbunătățesc în mod constant performanța materialelor cu magnet permanenți NdFeB, ei dezvoltă în mod activ și alte noi materiale cu magnet permanenți.
În 1990, profesorul Coey din Irlanda a folosit reacția în fază gaz-solidă pentru a sintetiza compuși intermetalici cu atomi interstițiali RE2Fe17Nx. Prin cercetări, el a descoperit că compușii Sm2Fe17Nx au proprietăți magnetice intrinseci excelente, anunțând nașterea materialelor cu magnet permanenți SmFeN cu pământuri rare. Produsul maxim teoretic de energie magnetică al magneților permanenți cu azot de fier samariu atinge 62MGOe (puțin mai mic decât Nd2Fe14B, 64MGOe), iar forța sa coercitivă și temperatura Curie sunt mult mai mari decât cea a NdFeB și pot fi utilizate mai pe scară largă în medii cu temperatură ridicată, cum ar fi ca motoare.
Pe lângă proprietățile magnetice cuprinzătoare excelente, azotul de fier de samariu are o bună rezistență la coroziune și rezistență la oxidare și nu conține elemente metalice strategice în comparație cu cobaltul de samariu; în comparație cu borul de fier neodim, nu este nevoie să consumați pământuri rare scumpe, cum ar fi praseodim, neodim, disprosium și terbiu. elemente (conținutul de element samariu este relativ mare și prețul nu este mare), îndeplinește pe deplin condițiile pentru a deveni un nou material cu magnet permanent. Perspectiva atractivă a făcut ca azotul de fier din samariu să fie odată cel mai fierbinte subiect în cercetarea și dezvoltarea materialelor cu magnet permanenți. De la descoperirea materialelor cu magneti permanenți din seria Sm2Fe17Nx de către Coey și colab., a existat o creștere rapidă a cercetării materialelor cu magnet permanenți din seria Sm2Fe17Nx în întreaga lume. La acel moment, sute de laboratoare din întreaga lume erau implicate în cercetări în acest domeniu. Cu toate acestea, o serie de experimente ulterioare au demonstrat că acest material cu magnet permanent nu a avut succes pe drumul către industrializare, iar cercetarea a fost la cald și la rece.
În ultimii ani, odată cu dezvoltarea rapidă a industriei auto și miniaturizarea și greutatea redusă a aparatelor electronice, oamenii au propus cerințe mai mari de temperatură de funcționare a mediului și de performanță magnetică pentru magneții permanenți. Materialul cu magnet permanenti din pământuri rare din seria Sm2Fe17Nx are atât o temperatură bună, cât și valoarea potențială de aplicare a materialelor cu magneti permanenți cu stabilitate și proprietăți magnetice excelente a atras din nou atenția oamenilor, iar materialele cu magnet permanenți din seria Sm2Fe17Nx au inaugurat, de asemenea, un nou boom în cercetare și dezvoltare. . Datorită creșterii prețului cauzată de dezvoltarea și utilizarea pe scară largă a pământurilor rare, creșterea prețului Nd a dus la o creștere a costului de producere a Nd-Fe-B, în timp ce pământul rare Sm se află într-o stare relativă. surplus. Dezvoltarea Sm-Fe-N conduce la reducerea costurilor și la consolidarea utilizării cuprinzătoare a resurselor de pământuri rare. . Prin urmare, Sm-Fe-N va înlocui probabil Nd-Fe-B, atât din punct de vedere al proprietăților magnetice, cât și al costului de producție, și să devină a patra generație de material cu magnet permanenți cu pământuri rare, pe care oamenii îl așteaptă cu nerăbdare.
După mai bine de 20 de ani de cercetare și explorare, problema producției industriale la scară largă de Sm-Fe-N nu a fost încă rezolvată. Studiul a constatat că Sm-Fe-N se descompune în SmN și Fe la temperaturi de peste 873K și își pierde proprietățile magnetice permanente. În mare măsură, aplicarea sa în magneții sinterizați este limitată. În prezent, Sm-Fe-N poate pregăti numai magneți turnați prin injecție, magneți lipiți și magneți din cauciuc. Inițial, substanțele organice precum nailonul și rășina epoxidică au fost folosite ca lianți. Deoarece acești lianți pot fi utilizați numai sub 200 de grade, ei nu pot fi utilizați la întregul lor potențial. Sm2Fe17Nx are avantajul unei performanțe bune la temperatură ridicată, așa că modul de a face progrese în tehnologie și dacă poate dezvolta noi lianți sunt cheia competiției dintre magneții Sm2Fe17Nx și magneții Nd-Fe-B. În ultimii ani, unele metale cu punct de topire scăzut au început să primească o atenție pe scară largă. Oamenii folosesc ca lianți metale cu punct de topire scăzut, cum ar fi Zn și Sn. Cu toate acestea, deoarece metalele cu punct de topire scăzut, cum ar fi Zn, sunt folosite ca lianți, ele vor reduce intensitatea magnetizării de saturație, ducând astfel la (BH) max mai scăzut. Se poate observa că, pentru a juca pe deplin performanța lui Sm2Fe17Nx, este crucial să găsiți un liant bun. În același timp, pregătirea magneților densificati Sm2Fe17Nx este încă urmărită de cercetătorii științifici, deoarece magneții densificati pot prezenta mai bine proprietăți magnetice teoretice.
Conform statisticilor Asociației Japoniei Magnet Lipit, pe baza avantajelor de performanță ale materialelor magnetice cu azot de fier samariu, cum ar fi proprietăți magnetice ridicate, rezistență ridicată la coroziune, rezistență la demagnetizare la temperaturi ridicate și libertate bună de formare, direcțiile sale de aplicare sunt în principal în comunicațiile informaționale, industria producție și electronice de uz casnic. Precum și domeniile auto și alte domenii, inclusiv difuzoare/difuzoare, motoare obturatoare pentru camere, motoare cu ax, adsorbție pe disc, role magnetice, motoare ventilatoare, motoare liniare, mașini și echipamente complet automate, motoare de mare viteză, aparate de aer condiționat, motoare de uz casnic, magnetice senzori, pompe, utilaje auxiliare etc.
În prezent, Sm2Fe17Nx a făcut progrese mari în pregătirea și aplicarea magneților lipiți, dar densificarea este încă un obiectiv urmărit și luptat de mulți lucrători ai materialelor magnetice. Odată ce este dezvoltat un proces de pregătire adecvat, va fi posibil să se realizeze. Proprietățile magnetice teoretice accelerează procesul de comercializare a magneților de azot de fier samariu.
