
不使用所谓的稀土元素来制造强力永磁体是一个持续的研究课题。氮化铁磁体(α”-Fe 16 N 2 )是一个有趣的竞争者,它有可能制造出与钕(Nd 2 Fe 14 B)磁体相当的永磁体。Fe-N 磁体的挑战在于其制造,最近, [Ben Krasnow] 在 [Applied Science] YouTube 频道上尝试了制造方法,采用了 [Yanfeng Jiang] 等人2016 年发表在《先进工程材料》上的一篇科学论文中的方法。
该方法使用球磨机(类似[Ben]的行星式球磨机),以硝酸铵(NH 4 NO 3 )和铁作为氮源。经过数小时的研磨,预计大部分材料将形成α”-Fe 16 N 2相,之后进行冲击压制以形成块状磁体。球磨机研磨后,[Ben]在200°C的窑中烧结一天以固定所需的相态。他们没有采用冲击压制,而是采用环氧树脂浇铸法。
我们之前介绍过Fe-N 磁体及其应用前景。正如 [Ben] 的视频所示,氧化是一个大问题,而且也不可能像其他类型的磁体那样发生典型的烧结。最终,这导致生成的磁体磁力相当弱,我们用自制的磁力计来测量生成的磁体的强度。
有趣的是,[Tetsuji Saito] 等人于 2024 年在《金属》杂志上发表了一篇更新的论文,其中确实使用了烧结技术,具体来说是放电等离子烧结结合动态压缩 (SPS-DC)。SPS-DC 可以在相当低的温度下进行(373 – 573 K,或 99.85 – 299.85 °C),从而产生比 [Ben] 所取得成果更强的磁体。
尽管铁氮磁体前景广阔,但它们的矫顽力较低。这意味着它们更容易退磁,这也是它们的另一个不利因素。目前看来,我们还没有准备好告别钕铁硼磁体。
原文: https://hackaday.com/2025/06/19/iron-nitride-permanent-magnets-made-with-diy-ball-mill/