Самарийн төмрийн азот нь ирээдүйд Ndfeb соронзыг сольж чадах уу?

Самарийн төмрийн азот (Sm-Fe-N) соронз ба неодим төмөр борын (NdFeB) соронз нь газрын ховор соронз бөгөөд тус бүр нь өвөрмөц шинж чанар, боломжит хэрэглээтэй байдаг. Ирээдүйд Sm-Fe-N соронз нь NdFeB соронзыг орлож чадах эсэх талаар гүнзгий судалгааг англи хэл дээр толилуулж байна.

Самарийн төмрийн азот (Sm-Fe-N) ба неодим төмрийн бор (NdFeB) соронзны танилцуулга

NdFeB соронзыг неодим соронз гэж нэрлэдэг бөгөөд тетрагональ талст бүтэц дэх неодим, төмөр, борын (Nd2Fe14B) хослолоос үүсдэг. 1982 онд Sumitomo Special Metals компанийн Масато Сагава нээсэн эдгээр соронз нь өрөөний температурт мэдэгдэж байгаа бүх соронзон материалаас хамгийн өндөр соронзон энергийн бүтээгдэхүүнтэй (BHmax) бөгөөд янз бүрийн хэрэглээнд өндөр үр ашигтай болгодог.

Нөгөөтэйгүүр, Sm-Fe-N соронз нь газрын ховор соронзны гурав дахь үеийн шинэ үеийн байнгын соронз юм. Эдгээр нь R2Fe17 (R нь газрын ховор элемент) -ийн нитриджих процессоор үүсдэг ба R2Fe17Nx эсвэл R2Fe17NxH зэрэг нэгдлүүд үүсдэг. Энэ процесс нь тэдний Кюри температур болон соронзон шинж чанарыг ихээхэн сайжруулж, NdFeB соронз бүтэлгүйтэж болзошгүй өндөр температурт хэрэглэхэд тохиромжтой болгодог.

Соронзон шинж чанар ба хэрэглээний харьцуулалт

NdFeB соронз нь онцгой соронзон шинж чанартай бөгөөд хамгийн их энергийн бүтээгдэхүүн нь 35-50 MGOe-ийн хооронд хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь жижиг, хөнгөн савлагаатай өндөр соронзон гүйцэтгэл шаарддаг хэрэглээнд тохиромжтой. Эдгээрийг хатуу диск, ухаалаг гар утас, чихэвч, батерейгаар ажилладаг багаж хэрэгсэл гэх мэт электроникийн салбарт өргөн ашигладаг. Гэсэн хэдий ч тэдний Кюри температур харьцангуй бага бөгөөд өндөр температурт соронзон хүчээ алдаж болно.

Sm-Fe-N соронз нь хамгийн бага энергийн бүтээгдэхүүнтэй (ихэвчлэн 10-20 MGOe) боловч температурын тогтвортой байдлыг хангадаг. Тэдний Кюри температур нь мэдэгдэхүйц өндөр бөгөөд өндөр температурт соронзон шинж чанарыг хадгалах боломжийг олгодог. Энэ нь автомашины мотор, мэдрэгч, сансрын технологи зэрэг өндөр дулааны тогтвортой байдал, зэврэлтэнд тэсвэртэй байх шаардлагатай програмуудад тохиромжтой болгодог.

Солих боломж

Sm-Fe-N соронзыг солих боломж NdFeB соронз нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаардаг. Нэгдүгээрт, автомашин, сансар огторгуй зэрэг салбарт өндөр температурт тогтвортой соронзны эрэлт нэмэгдэж байгаа нь Sm-Fe-N материалын судалгаа, боловсруулалтыг хөдөлгөж байна. Технологи хөгжихийн хэрээр Sm-Fe-N соронзны үйлдвэрлэлийн өртөг буурч, зах зээлд өрсөлдөх чадвартай болох төлөвтэй байна.

Хоёрдугаарт, газрын ховор элемент, ялангуяа неодимтэй холбоотой байгаль орчин, тогтвортой байдлын асуудал нь өөр материалын эрэл хайгуулыг өдөөж байна. Sm-Fe-N соронзууд нь үйлдвэрлэлийн процесс, түүхий эдийн олдоцоос хамааран илүү тогтвортой сонголтыг санал болгож болно.

Гэсэн хэдий ч Sm-Fe-N соронз нь NdFeB соронзыг бүрэн орлож чадахаас өмнө хэд хэдэн сорилт хэвээр байна. Sm-Fe-N соронзыг үйлдвэрлэх үйл явц нь илүү төвөгтэй бөгөөд тусгай тоног төхөөрөмж шаарддаг бөгөөд энэ нь өргөн тархалтыг хязгаарлаж чаддаг. Нэмж дурдахад, Sm-Fe-N соронзны соронзон гүйцэтгэл нь олон хэрэглээнд хангалттай боловч өндөр гүйцэтгэлтэй зарим хувилбаруудад NdFeB соронзны өндөр гүйцэтгэлтэй тохирохгүй байж магадгүй юм.

Дүгнэлт

Дүгнэж хэлэхэд, Sm-Fe-N соронз нь NdFeB соронз, ялангуяа өндөр температур, зэврэлтэнд тэсвэртэй хэрэглээнд ирээдүйтэй хувилбаруудыг санал болгодог ч NdFeB соронзыг бүх төрлийн хэрэглээнд шууд орлуулах боломжгүй байна. NdFeB соронзыг орлуулах боломжит Sm-Fe-N соронзуудын ирээдүй нь үйлдвэрлэлийн технологийн дэвшил, өртөг хэмнэлт, эцсийн хэрэглээний тусгай шаардлагаас хамаарна. Судалгаа, хөгжүүлэлт үргэлжилж байгаа тул зарим салбарт Sm-Fe-N соронз руу аажмаар шилжиж, харин NdFeB соронз бусад салбарт ноёрхлоо хадгалж үлдэж магадгүй юм.