高性能Sm2Fe17N x 粉体制备的研究进展

新能源汽车的高速发展,需要能稳定工作在120℃~200℃温度区间的永磁材料。居里温度为476℃、各向异性场为14.7 T的Sm₂Fe₁₇N₃,具有优良的本征磁性能,可应用在这个温度区间。为了提高Sm₂Fe₁₇N₃粉体的磁性能,必须将颗粒的粒径减小到临界单畴尺寸以实现高各向异性场;同时,还要避免颗粒尺寸减小产生的表面氧化,以保证高剩磁和最大磁能积。粉体破碎、机械合金化、甩带、薄带连铸、还原扩散以及表面镀覆等多种制备工艺,可用于制备高性能Sm₂Fe₁₇N₃。目前,实验室制备的Sm₂Fe₁₇N₃粉体的矫顽力和最大磁能积已经达到28.1 kOe和43.6 MGOe。本文评述近年来Sm₂Fe₁₇N₃粉体制备的研究成果,包括对制备机理的系统总结并提出仍待解决的关键问题：Sm₂Fe₁₇N₃粉体的矫顽力、剩磁等与其颗粒尺寸的量化规律以及与颗粒磁畴结构的关联机制;对NH₃/H₂混合气体中H₂对提高氮化效率的作用机制仍需探索;进一步开发在低氧环境下的颗粒粒径均匀化、控制形貌的二次破碎技术;对于还原扩散法,开发适合规模化应用的新前驱体及其制备方法以及快速去除钙副产物的水洗技术等。