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Sm2Fe17Nx化合物的性能优异,与Co基永磁体相比成本会大大降低,在其制备工艺方面已经做了很多研究工作,这些研究大多都是基于实验条件的改变进而影响钐铁合金与氮气的反应,并未深入到电子层次研究氮原子与Sm、Fe原子的微观作用机理。本文依据固体与分子经验电子理论(Empirical Electron Theory即EET理论),利用键距差(BLD)法,计算了Sm2Fe17晶体的价电子结构与理论键能、结合能。采用铜模喷铸技术制备钐铁合金快速凝固试样,利用薄材的非稳态导热过程计算钐铁合金在铜模内的冷却速率。通过金相显微镜,扫描电镜,能谱仪,X射线衍射仪,X射线光电子能谱仪等手段研究钐铁合金在快速凝固过程中的组织形貌变化及氮气喷铸后合金的物相结构变化。Sm2Fe17的价电子分布表明晶胞中Sm原子处于B种杂化第1阶,晶格电子数为1;Fe原子处于C种杂化第9阶,晶格电子数为0.0322;总的共价电子数为165.000,键能计算结果表明,Sm2Fe17晶体中第α=1的Fe-Fe键能最大,是其熔化时需要破坏的主干键络;第α=18;α=19的Fe-Fe、Sm-Sm键能较小,是SmFe合金高温下易产生Sm氧化、挥发的主要原因。从电子层面解释了熔融SmFe合金中的Sm2Fe17在氮淬过程中可以与氮气作用破坏掉原来的成键方式形成新的化学键,从而形成新的金属间隙化合物Sm2Fe17Nx,这就是非平衡凝固状态下氮气与2:17型SmFe合金发生反应的作用机理。通过计算,氮气将熔融态SmFe合金喷铸到铜模内后,合金在铜模内冷却速度约为16.8K/s;金相及电镜观察试样组织变化表明,较大的冷却速率使枝晶间距明显变小,促进了合金晶粒细化,并抑制各相之间的相互扩散,合金成分也更加均匀;喷铸试样制粉后的XRD图谱拟合结果与喷铸试样表面XPS全谱元素扫描结果对比,再结合试样的氧氮氢分析仪的氮含量分析结果表明熔融钐铁合金在氮淬过程中气-液两者接触时间较短,导致氮化反应不充分,氮化反应基本上只在试样表面进行,且生成物主要由Sm2Fe17Nx与氮的氢氧化物构成,其中氮原子以Sm2Fe17Nx形式存在的大约占34.36%左右。图24幅;表15个;参66篇。