新材料及其应用

本发明提供了一种亚稳态钐铁合金氮化晶化的方法，包括：将熔融态钐铁合金进行快冷骤凝处理，得到亚稳态钐铁合金；将所述亚稳态钐铁合金进行渗氮处和初步晶化处理，获得氮化钐铁合金；将所述氮化钐铁进行退火和晶化处理，得到钐铁氮系永磁材料。对亚稳态材料进行氮化时，由于亚稳态合金中存在大量的流变单元，利于氮原子的扩散和均匀化，可显著增加合金的渗氮量，并使得氮原子分布均匀；本发明在Sm2Fe17Nx分解前完成晶化，减少或避免了形成氮化物，并且具有细化的微观组织结构；另外，本发明提供的方法渗氮速度快，提高了钐铁合金制备钐铁氮磁性材料的氮化效率。

稀土永磁材料已经历经了三代发展，伴随着器件小型化的发展趋势，钐铁氮磁体规避了第三代稀土永磁材料—钕铁硼在物理特性上的一些弱点，成为新一代稀土永磁材料的研究热点。氮原子的引入使钐铁氮化合物具有了优异的磁性能，因此氮化处理在钐铁氮磁体制备中起着至关重要的作用。传统的钐铁氮永磁体制备过程中的氮化处理工艺流程基本相同，都是晶化处理钐铁合金后，对具有稳定Th2Zn17晶体结构的Sm2Fe17化合物进行气体-固相反应法氮化处理，只是介质和状态有所不同，可以概括为单一气体氮化工艺和混合气体氮化工艺。从钐铁氮微观结构的分析上可看出，氮的引入使氮原子占据了Sm2Fe17化合物晶格间隙位置，形成晶格畸变，单胞体积发生膨胀5 7%，而原化合物的结构并没有变化。这~种晶态氮化处理时间长、极易导致钐铁合金氮化不完全、氮分布不均匀等情况。

本发明利用亚稳态钐铁合金，通过对亚稳态钐铁合金进行氮化和初步晶化处理，然后进行充分退火和晶化处理，得到钐铁氮系永磁材料。对亚稳态材料进行氮化时，由于亚稳态合金中存在大量的流变单元，利于氮原子的扩散和均匀化，可显著增加合金的渗氮量，并使得氮原子分布均匀；本发明在Sm2Fe17Nx分解前完成晶化，减少或避免了形成氮化物，并且具有细化的微观组织结构；另外，本发明提供的方法渗氮速度快，提高了钐铁合金制备钐铁氮磁性材料的氮化效率。