[科普中國]-釤鐵氮磁體

釤鐵氮磁體是指R2Fe17經(jīng)過氮化處理形成的R2Fe17Nx或R2Fe17NxH等三元或多元金屬間化合物。釤鐵氮型永磁材料是第三代永磁材料，因為釹鐵硼永磁材料雖有優(yōu)異的磁性能，但居里溫度低，在一些特殊應(yīng)用上，釹鐵硼無法滿足，在第二代釤鈷型永磁材料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改良，既保證了永磁材料適應(yīng)一定的高溫環(huán)境，也在磁性能上進(jìn)一步增強。

簡介釤鐵氮磁體是指R2Fe17經(jīng)過氮化處理形成的R2Fe17Nx或R2Fe17NxH等三元或多元金屬間化合物1。

結(jié)構(gòu)特點R為稀土元素，x=2~3。這種化合物為菱方或六方結(jié)構(gòu)，間隙原子氮占據(jù)八面體空位。在所有R2Fe17Nx化合物中，只有R=Sm時才顯示出單軸(c軸)各向異性，成為最有希望的永磁材料。

Sm2Fe17磁體Sm2Fe17經(jīng)過300~500℃氮化處理、每個化合式可引入2~3個氮原子，結(jié)構(gòu)保持不變，但單胞體積增大約7%，居里溫度提高到476℃，各向異性場達(dá)到14T(約為Nd-Fe-B化合物的2倍)，飽和磁化強度提高到1.54T，理論最大磁能積與Nd-Fe-B磁體相當(dāng)1。

制造工藝釤鐵氮化合物為熱力學(xué)亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)，在600℃以上便開始分解，因此不能采用傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝制造磁體，但可用這種合金粉末制作粘結(jié)磁體。合金粉末可采用傳統(tǒng)制粉工藝制備，而用熔體快淬或機械合金化法制備的粉末性能更好。

發(fā)展歷史以Sm2Fe17 N2.3金屬間化合物為基相的稀土永磁合金。1990年愛爾蘭人科伊(J. M. D.Coey)等發(fā)現(xiàn)Sm2Fe17在300℃以上通過氣相-固相反應(yīng)，不可逆地大量吸收氮。氮原子進(jìn)入Sm2Fe17后生成一種新的填隙化合物——Sm2Fe17N2.3，不僅使Sm2Fe17的單胞體積增大(3%左右)，還使居里溫度明顯提高(Tc=476℃)。而且在室溫下有高的飽和磁化強度(Ms=1.54T)和大的各向異性場，HA=14T。這些都是成為優(yōu)良永磁材料的重要特性，因而引起世人的注目和研究，比鐵鉻鈷（fecrco）鋁鎳鈷（Alnico）在性能上優(yōu)越，在耐溫和可加工可變性方面稍弱1。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)