创业板上市的广州新莱福专注磁性材料和电子陶瓷业务，是国内钐铁氮永磁体开发和产业化领军企业。新莱福在去年接受调研和投资互动时多次提到——现阶段公司钐铁氮产品为粘结型磁体，烧结磁体工艺难度很大，业界至今尚未取得应用。不过据日本特殊陶业（Niterra）在9月10日公开消息，该公司与日本国立产业技术综合研究所设立的联合实验室开发出新型烧结钐铁氮永磁体技术，有望率先实现用于电动汽车的耐高温高效电机永磁体的商业化。

粘结型钐铁氮磁体（来源：新莱福）

为什么是钐铁氮

钐铁氮（SmFeN）永磁体的研究始于20世纪80年代末，由日本东京工业大学研究团队推动。之所以在钕铁硼（NdFeB）永磁体取得极大成功后进行这项研究，主要是由于钕铁硼的磁性存在高温衰减问题，而钐铁氮除了热稳定性好，其他原因还包括低成本（氧化钐原材料价格低，仅为氧化钕价格的约五十分之一）、供应链以及特性潜力等。

为什么要开发烧结型永磁体

新莱福在2022年已建成一条粘接型钐铁氮中试生产线，可实现吸附应用领域的量产需要，在需要高吸力的相关产品上已开始应用和销售。对比粘接型钕铁硼，除具备原材料成本优势明显的显著特征外，剩磁温度系数更小、耐腐蚀性更好。而新莱福在2023年总投1.3亿元的“新型稀土永磁材料产线建设项目”，旨在通过制备出高性能、耐腐蚀性及性价比的钐铁氮产品，实现在高吸力展览展示、强力连接等领域的广泛应用，极大拓展现有吸附功能材料的使用场景。

但是，粘接型钐铁氮并不能替代烧结钕铁硼。一方面，粘接型磁体由于使用粘结剂（通常是环氧树脂或尼龙）将磁粉粘合，导致其密度较低，磁性能较弱，器件磁体密度不足（粘接型钐铁氮的最大磁能积一般10-20MGOe之间，而烧结钕铁硼的最大磁能积通常可以超过50MGOe）；另一方面，粘接型磁体力学性能（如抗压强度、抗弯强度）不如烧结型磁体，在高应力或高温条件下，粘接型磁体更容易破裂或失效。

难点

钐铁氮稀土永磁材料作为新一代的稀土永磁材料，目前尚处于起步阶段，虽然部分特点和优势已显现，但钐铁氮也存在一个严重问题——填充在钐铁化合物晶体结构间隙中的氮会在约500℃至600℃之间开始分解，这也导致它难以像钕铁硼那样烧结。新莱福也多次表态，烧结型钐铁氮还处于持续研发状态，粘结型钐铁氮是目前主要发展方向。

基于烧结助剂的新进展

回到文章开头提到，日本特殊陶业（Niterra）的新型烧结钐铁氮永磁体技术，其核心是一种新型烧结助剂的开发。

不烧结与新型烧结永磁体的磁性对比（左）与结构对比（右）

目前的NdFeB磁铁中，常添加镝(Dy)和碲(Tb)等重稀土类元素来保持磁性和确保耐热性，不仅成本高，并且存在供应链风险。随着电动汽车产业对电机耐热性能、成本的追求，耐热性优异的SmFeN磁铁的开发成为热点。但是，为了获得高的磁性能特别是高的磁化强度，必须使磁化化合物在单位体积内尽可能多，即提高致密性（烧结），前文提到开发难点主要在于钐铁氮的高温分解。于是，降低烧结温度就是本次研究的问题解决方向。

无烧结助剂与添加烧结助剂的截面电镜图对比

不添加烧结助剂与添加烧结助剂的产品性能对比

特殊陶业表示，曾经使用熔点较低的锌作为烧结助剂，但会导致磁性下降，本次开发的Sm₂Fe₁₇N₃永磁体使用了镁、钙等合金材料，实现了不降低磁性能前提下的致密化提升。而目前这项成果还在继续优化，比如对粉体原料设计，提高取向性（磁粉颗粒在外部磁场作用下，其磁矩排列的一致性和方向性），取向良好的磁粉可以产生更高的剩磁（Br）和更高的磁能积（(BH)max），也有助于提高矫顽力（Hcj）。

小结

综上，钐铁氮的温度系数明显优于钕铁硼，非常适宜于对温度敏感的一些电机领域的应用。随着技术的不断深入研究与时间的推移，其更多的潜在优势将会被发掘出来，而对于烧结型永磁体方面取得的研究进展，甚至有可能会掀起一场产业革命，国内研发和产业化提速也需要更快、更准、更强。

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