2024 年 9 月 10 日,Niterra集團NGK SPARK PLUG Co., Ltd.與日本產業技術綜合研究所(AIST)共同成立了“日本特殊陶業-AIST碳中和先進無機材料協同研究實驗室”,開發了一種技術,采用新型燒結助劑來提高釤鐵氮(Sm2Fe17N3)基燒結磁體的密度和性能。
通過開發新型燒結助劑和磁體合成工藝,成功生產高性能Sm2Fe17N3永磁體,利用其高耐熱性和低資源風險的優勢,有望用于需要耐熱性的電動汽車等高效電機。
Sm2Fe17N3 磁體表現出優異的磁性能,并且由于其耐熱性超過釹鐵硼(Nd-Fe-B)磁體,因而被期待作為下一代替代 Nd-Fe-B 磁體的材料。然而,為了提高磁體性能,必須通過高溫燒結形成高密度的微觀結構組織,但由于 Sm2Fe17N3 在相對較低的溫度下分解,因此難以實現高密度化。雖然此前曾研究過使用低熔點(420℃)的鋅(Zn)作為燒結助劑以實現低溫燒結的方案,但即便實現了高密度化,關鍵性能指標磁化卻下降了。
在該研究中,為了在不降低磁化的情況下實現 Sm2Fe17N3 磁體的致密化,開發了一種含有周期表第二族元素(如鎂、鈣等)的合金作為燒結助劑。通過此方法,可以在將磁化下降降至最低的同時提高 Sm2Fe17N3 磁體的密度,有望未來應用于對耐熱性有高要求的電動汽車等的馬達磁體。
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