SmFeN — 钐、铁和氮 — 是稀土磁体家族中最有前景的新成员。理论上,它的性能几乎可与NdFeB的创纪录表现相媲美,耐热性更好,而且使用的原料更便宜、更丰富。难怪研究人员称其为永磁体的潜在“第四代”。
它的诞生
SmFeN于1990年由都柏林的一个研究小组发现,并引起了轰动。将氮气添加到钐铁合金中,氮原子会嵌入晶格,使其膨胀并显著提升磁性能。突然间,一种具有NdFeB级强度且不需要昂贵的镝或铽的材料出现了。
一个重大问题
但有一个缺陷。在约600 °C以上,SmFeN会分解 — 它分解为氮化钐和铁,永久失去磁性。由于制造烧结磁体需要远高于此的温度,传统制造路线行不通。因此,今天销售的每一种SmFeN产品都是粘结磁体:将粉末与塑料或树脂混合并模压成型,这限制了其能达到的强度。
目前的用途
即便如此,粘结SmFeN已在实际应用中发挥作用:小型电机、相机快门、风扇电机、磁传感器和扬声器部件 — 凡是设计者需要在高温下、复杂模塑形状中,获得比铁氧体或粘结NdFeB更强性能的地方。
值得关注的方向
关键问题是,是否有人能找到一种在不破坏SmFeN的情况下使其致密化的方法 — 一种致密化工艺或更好的高温粘结剂。如果成功,SmFeN可能会在NdFeB成本最高的高温应用领域取而代之。在那之前,可以把它视为最有趣但尚未完全成熟的磁体。
延伸阅读:永磁体家族图谱 → · NdFeB vs SmCo vs 铁氧体 →