[發(fā)明專(zhuān)利]一種釤-鈷系磁粉及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810001531.7
• 申請(qǐng)日: 2008-01-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101477863A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁永強(qiáng);于敦波;李擴(kuò)社;胡權(quán)霞;李紅衛(wèi);李世鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 有研稀土新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01F1/053
• 分類(lèi)號(hào): H01F1/053;H01F1/06;B22F9/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土永磁材料領(lǐng)域，涉及一種各向異性釤-鈷系磁粉及其制備方法。

背景技術(shù)

眾所周知，SmCo磁體以其居里溫度較高、溫度系數(shù)低、溫度穩(wěn)定性較好在工業(yè)和現(xiàn)代化 科技得到廣泛應(yīng)用，其使用溫度一般在-30-350℃。隨著科技的發(fā)展，對(duì)永磁材料使用溫度提 出了更高的要求，目前，國(guó)防軍工上需要使用400-500℃的稀土永磁材料，SmCo磁體因其獨(dú) 特特點(diǎn)而成為首選，這也對(duì)制備磁體用的釤-鈷系磁粉提出了更高的要求。

SmCo磁體的磁性能與磁粉的組織和粒度密切相關(guān)。對(duì)于各向異性永磁體來(lái)說(shuō)，各向異性 永磁體的基本特性是易磁化軸的取向排列，即磁體中所有磁性基體相所有晶粒的易磁化方向 沿某一方向一致排列。而取向度取決于磁粉的晶型，柱狀晶有利于磁體的各向異性化，提高 取向度。磁性能(主要是剩磁和最大磁能積)與易軸取向度密切相關(guān)。SmCo合金屬于六方晶系， c軸是易磁化軸，a軸是難磁化軸。沿c軸取向表明SmCo磁粉在取向過(guò)程中，更容易取向并 獲得高取向度，可以大幅度提高用其制備的磁體的性能。其原理可以用現(xiàn)代磁學(xué)原理來(lái)解釋?zhuān)? 如各向異性釤鈷磁體的剩磁B_r可用下式表示：

B_r＝4ЛM_r＝4ЛM_s(ρ/ρ₀)(1-β)f

其中，M_r一剩余磁化強(qiáng)度；

M_s一飽和磁化強(qiáng)度；

ρ/ρ₀-磁體相對(duì)密度，即磁體的密度ρ與理論密度ρ₀之比；

f-取向度；

β-磁體中非磁性相的體積百分?jǐn)?shù)。

由上式可知，提高取向度f(wàn)可以提釤鈷的剩磁B_r。由于最大磁能積(BH)max＝B_r²/4μ₀(式 中μ₀稱(chēng)為回復(fù)磁導(dǎo)率，理想的情況下，μ₀＝1)，因此提高取向度f(wàn)同樣可以提高釤鈷的最大 磁能積(BH)max。

此外，SmCo磁體的磁性能不僅與磁粉的平均粒度有關(guān)，而且與粒度分布有關(guān)。在一定粒 度范圍內(nèi)，顆粒分布越窄，磁性能越好。

目前關(guān)于各向異性釤鈷的專(zhuān)利有中國(guó)科學(xué)院物理研究所1999年申請(qǐng)的專(zhuān)利CN99107266.9 和CN01124191.8以及2001年申請(qǐng)的專(zhuān)利CN01130856.7，均涉及了用快淬法制備各向異性釤 鈷合金，但沒(méi)有涉及到釤鈷磁粉組織、粒度分布以及制備工藝。

關(guān)于釤鈷合金的國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利有三德1999年申請(qǐng)的專(zhuān)利CN99812933.X，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種 成分為Sm(Co，F(xiàn)e，Cu，Zr，C)各向同性納米復(fù)合磁性材料并且包含SmCoC₂相，通過(guò)對(duì)快速凝固 的Sm(Co，F(xiàn)e，Cu，Zr)合金添加碳，制備出各向同性釤鈷磁粉。三德2002年申請(qǐng)的專(zhuān)利 CN02826891.1涉及Sm-Co基磁鐵合金及其生產(chǎn)方法，所述Sm-Co基磁性合金由式RM表示 的合金組成，其中R含量為32.5-35.5wt％，如Sm，其余為M，如Co，其中：相應(yīng)于R₂M₇相的(119)平面的X-射線衍射強(qiáng)度(B)與相應(yīng)于RM₅相的(111)平面的X-射線衍射強(qiáng)度(A)的比 值(B/A)不大于0.1。該專(zhuān)利沒(méi)有涉及Sm-Co磁粉的組織及其制備方法。信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì) 社2002申請(qǐng)的專(zhuān)利CN?02121749.1主要涉及釤鈷合金及其制備步驟，即由20-30wt％Sm或含 至少50wt％Sm、10-45wt％Fe、1-10wt％Cu、0.5-5wt％Zr的稀土元素(包括Y)的混合物和余 量Co組成的合金熔化，利用帶材鑄造技術(shù)將該熔體淬火形成含至少20vol.％粒徑為1-200μm、 厚度為0.05-3mm的等軸晶體的稀土合金帶材。而釤鈷磁粉的性能受母合金組織的影響，由組 織為等軸晶釤鈷合金制備的磁粉及粘結(jié)磁體的性能都不高。EP0156482該專(zhuān)利公開(kāi)了Sm₂Co₁₇合金的成分及組織，成分：22.5-23.5％Sm，20.0-25.0％Fe，3.0-5.0％Cu，1.4-2.0％Zr，以及少量的 C和O；組織：連續(xù)網(wǎng)狀的六邊形1-5?Sm-Co相包圍著菱形的2-17型Sm-Co相。