钕铁硼作为第三代稀土永磁材料，因其优异的磁性能而获得了广泛应用。但钕铁硼磁体也存在居里温度低，矫顽力温度系数大以及化学稳定性差等缺点，并且镨、钕、镝、铽稀土资源的巨量消耗引发了人们对环境破坏和稀土资源保障可持续性的担忧。因此磁材从业者在不断的提高钕铁硼系永磁材料性能的同时，也在积极开发其他新型的永磁材料。

  1990年，爱尔兰的Coey教授利用气-固相反应合成RE2Fe17Nx间隙原子金属间化合物，通过研究之后发现Sm2Fe17Nx化合物具备优秀能力的内禀磁性能，宣告了SmFeN稀土永磁材料的诞生。钐铁氮永磁体理论最大磁能积达到62MGOe（略低于Nd2Fe14B，64MGOe），并且其矫顽力和居里温度远高于钕铁硼，可更广泛地应用于电机等高温环境。

  除了优异的综合磁性能，钐铁氮的耐蚀性和抗氧化性好，并且相较于钐钴不含战略性金属元素；相较于钕铁硼，不需消耗镨钕镝铽等昂贵稀土元素（钐元素含量相对较多且价格不高），完全具备了成为新型永磁材料的条件。诱人的前景使得钐铁氮一度成为永磁材料研发的最热点。自Coey等人发现Sm2Fe17Nx系稀土永磁材料以来，世界各地迅速掀起了研究Sm2Fe17Nx系永磁材料的热潮，当时世界上有上百个试验室投入了这方面的研究。但随后的一系列试验证明这种永磁材料在产业化道路上并不成功，出现了研究时冷时热的局面。

  近几年来，随着汽车工业和电子电器小型化、轻量化的加快速度进行发展，人们对永磁体提出了更高的环境使用温度和磁性能要求，Sm2Fe17Nx系稀土永磁材料作为一种兼有良好温度稳定性和优异磁性能的永磁材料，其潜在应用价值再度引起人们的重视，Sm2Fe17Nx系永磁材料也迎来了新的研究和开发热潮。由于稀土大量开发使用引起价格持续上涨，Nd的价格持续上涨导致生产Nd-Fe-B的成本增加，而稀土Sm则处于相对过剩状态，开发Sm-Fe-N有利于减少相关成本和加强稀土资源的全面利用。所以说，Sm-Fe-N不管从磁性能方面来说，还是从生产所带来的成本上来说，都有很大的可能性取代Nd-Fe-B，而成为人类期待的第四代稀土永磁材料。

  经过二十多年的研究探索，工业化大规模生产Sm-Fe-N的难题还未破解，研究之后发现Sm-Fe-N在高于873K的温度下分解成SmN和Fe而失去永磁性能，这在很大程度上限制了它在烧结磁体方面的应用。Sm-Fe-N目前只能制备注塑磁体、粘结磁体和橡胶磁，最初人们用有机物如尼龙、环氧树脂作粘结剂，由于这些粘结剂只可以使用在200℃以下，不能充分的发挥Sm2Fe17Nx高温性能好的优点，所以如何在工艺上有所突破，能否开发新型的粘结剂，是Sm2Fe17Nx磁体与Nd-Fe-B磁体竞争的关键。近年来，一些低熔点金属开始受到广泛的关注，人们用低熔点金属Zn、Sn等做粘结剂，但由于低熔点金属如Zn作为粘结剂，会降低饱和磁化强度，进而导致(BH)max较低。可见，要使Sm2Fe17Nx的性能得到充分的发挥，寻找良好的粘结剂至关重要。同时，制备Sm2Fe17Nx致密化磁体仍是科研人员所追求的，因为致密化磁体可以更好地发挥出理论磁性能。

  根据日本粘结磁体协会统计，基于钐铁氮磁性材料的高磁性能、高耐腐蚀性、高温耐减磁性和成形自由度好的性能优势，其应用方向主要在信息通讯、工业生产、家用电子和汽车等领域，包括喇叭/扬声器、相机快门电机、主轴电机、磁盘吸附、磁辊、风扇马达、线性发动机、全自动机器设备、高速电机、空调、家用电机、磁传感器、泵、辅机等。

  目前来看，Sm2Fe17Nx在粘接磁体制备和应用方面已取得了较大的进展，但致密化仍是许多磁材工作者追求和奋斗的目标，一旦开发出适合的制备工艺，将有可能实现其理论磁性能，加速钐铁氮磁体的商业化进程。

  [1] 肖小飞，钐铁氮的扩散法制备、结构和磁性，中国计量学院，硕士学位论文，2015年。

  [2] 李大勇，钐铁氮稀土永磁材料产业化进展，中国新技术新产品，2012年，第20期。

  [3] 胡伯平，稀土永磁材料的技术进步和产业高质量发展，中国材料进展，2018年，第37卷，第九期。返回搜狐，查看更加多