钐铁氮永磁合金(Sm—Fe—N permanentmagnetic aIloy)

以Sm₂Fe_l7N_2.3金属间化合物为基相的稀土永磁合金。1990年爱尔兰人科伊(J．M．D．Coey)等发现Sm₂Fe_l7在300℃以上通过气相一固相反应，不可逆地大量吸收氮。氮原子进入Sm₂Fe₁₇，后生成一种新的填隙化合物——Sm₂Fe₁₇N_2.3，不仅使Sm₂Fe₁₇的单胞体积增大(3％左右)，还使居里温度明显提高(T_c=476℃)。而且在室温下有高的饱和磁化强度(M_s=1．54T)和大的各向异性场，Hn=14T。这些都是成为优良永磁材料的重要特性，因而引起世人的注目和研究。实验室已研制出高性能钐铁氮磁粉，磁性达到B_r=1．3T，Hc_j=828kA／m，(BH)_max=238．8kJ／m³。磁粉的最高矫顽力做到H_cj=2874kA／m，利用这种磁粉可以做成具有高居里温度的粘结磁体。1991年日本的旭化成公司宣布开发出高性能各向异性的钐铁氮磁粉及粘结磁体，其磁粉压结体的磁能积达到70]srlan闪(BH)_max=167．2kJ／m。，粘结磁体的磁能积也接近160kJ／m³。由于这是一种新的具有较高居里温度的铁基稀土化合物，所以有人称之为第四代稀土永磁合金。

生产工艺   钐铁氮永磁合金主要采用粉末冶金工艺制造，其工艺流程如图所示。除了粉末冶金方法以外，利用真空快淬和氢化(HDDR)工艺也都能制作出Sm。Fe，，的粉末，然后进行氮化处理吸入氮，再进行热处理做出磁粉。

性能和应用  钐铁氮合金具有较好的抗蚀性，可以和钐钴合金比美。磁体的负温度系数α_βγ=O．08％／℃，介于钐钴(一O．035％／℃)和钕铁硼合金(一O．12％／℃)之间，可以在200℃以下使用。这对于在汽车等领域中应用是很有利的，因为在汽车或摩托车中需要使用150～200℃范围内稳定性好的永磁体。这些正是钐铁氮合金的开发前景。由于Sm₂Fe₁₇N_2.3化合物中的氮原子是在300℃以上温度被Sm₂Fe₁₇吸收进去的，但当温度升高到550lC以上时，氮原子要从Sm₂Fe₁₇N_2．3化合物中脱出，直到变成Sm₂Fe_17.因此要做成.全致密的烧结型磁体是非常困难的，只能采用与树脂、塑料或低熔点金属混合做成粘结型磁体，或者在低于450℃以下做成热压磁体。

展望钐铁氮合金的研究正在向实用化方向发展，一方面努力提高磁体及磁粉的磁性，另一方面着手提高氮的分解温度，试图做出更致密的磁体。此外也在研究以铈取代部分钐，以降低合金的成本。