高气压技术解决钐铁氮磁体研发关键物理难题探索

本项目核心是研制工作气压可达700个大气压的热处理装置并在高压氢气及高压氮气下合成钐铁氮永磁体。高气压通过将中等压力的气体冷却到液氮温度，然后封闭加热到一定温度获得。钐铁氮是当前唯一磁性能优于钕铁硼的材料、有望成为新一代稀土永磁。然而以下问题阻碍了其发展，是急待解决的瓶颈：1.钐铁氮600 ℃以上分解，无法高温烧结只能低温粘结。2.晶粒粗、氮化不均匀。3.稀土易氧化、产物氧含量高。针对上述难题，本申请首次采用高压氮气抑制钐铁氮热分解使烧结成为可能、促进氮扩散；利用高压氢气进行氢化-歧化预处理可细化晶粒、降低氧含量。申请人拟对其近期发明的高气压热处理装置进行完善，形成有自主知识产权的稳态高气压制备技术。研究钐铁氮合成中高气压氮化/氢化机制，揭示气压对钐铁氮热稳定性和磁性影响规律，目标是获得具有优异磁性能的高密度钐铁氮各向异性磁体，为新一代稀土永磁研发瓶颈的突破提供科学依据和技术基础。