[發明專利]全致密塊狀各向異性納米晶SmCo5磁體的制備方法

無效

• 申請號: 200910077009.1
• 申請日: 2009-01-16
• 公開（公告）號: CN101476055A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 岳明;劉衛強;張東濤;張久興;呂文春
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;H01F41/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張 慧

技術領域

本發明屬于磁性材料制備領域，具體涉及一種全致密塊體各向異性納米晶SmCo₅磁體的制備方法。?

背景技術

SmCo₅永磁合金是上世紀60年代開發出的第一代稀土永磁合金，不僅具有優異的內稟磁性，而且具有良好的高溫特性，即合金在高溫環境下仍然可以保持較高的磁性能。因此，這類永磁材料至今仍然具有較好的實用價值，對溫度要求較高的環境下得到廣泛應用。?

目前，在工業上被普遍采用傳統的粉末冶金方法制備SmCo₅永磁合金，基本包括如下過程：合金熔煉→破碎制粉→磁場取向壓制→燒結→熱處理→加工成型。采用該方法制備的SmCo₅永磁合金具有較高的磁性能，但是存在如下不足：首先，所制備的合金的晶粒尺寸為微米尺度，因此合金的力學性能和抗腐蝕性相對較差，在一定程度上限制了合金的應用范圍；其次，傳統粉末冶金工藝存在工序復雜、生產周期長和產品一致性較差等問題，因而使合金的制造成本居高不下。因此，探索制備高性能SmCo₅永磁合金的新方法具有重要意義。?

為了使SmCo₅永磁合金獲得高的磁性能，必須采用有效的方法使合金獲得磁各向異性。在上述的傳統粉末冶金方法中，SmCo₅永磁合金是利用磁晶各向異性的磁場取向方法來獲得磁各向異性的。實際上，將合金塑性變形也是一種獲得磁各向異性的有效途徑，而且已經?在另一種稀土永磁合金Nd-Fe-B中獲得了成功。但是目前還沒有通過合金塑性變形得到致密的磁各向異性SmCo₅磁體的先例。?

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，而提供一種全致密塊體各向異性納米晶SmCo₅磁體的制備方法。?

本發明通過將Sm和Co熔煉母合金后、球磨，快速熱壓和熱變形處理，制得全致密塊狀SmCo₅納米晶永磁合金，具體包括以下步驟：?

1)將純度大于99.9％的Sm和純度大于99.9％的Co金屬按照SmCo₅的成分配比在純度為99.999％的氬氣保護條件下，在懸浮爐中熔煉母合金后，將母合金在純度為99.999％的氬氣保護條件下球磨5小時，獲得非晶態合金粉末(見圖1)；?

2)將非晶態合金粉末裝入碳化鎢硬質合金模具中后，進行快速熱壓處理獲得全致密各向同性納米晶SmCo₅磁體，快速熱壓工藝參數為：于100-1000Mpa的壓力下，以50-200℃/min的升溫速率，從室溫升溫至600-700℃，并保溫0-10min；?

3)對全致密各向同性SmCo₅磁體進行快速熱壓變形處理，得到全致密各向異性納米晶SmCo₅磁體，快速熱壓變形工藝參數為：于20-60Mpa的壓力下，以50-150℃/min的升溫速率升溫至750-900℃，并保溫0-10min，形變率為70％、80％、90％。?

本發明具有以下有益效果：?

1)本發明所制備的SmCo₅磁體具有明顯的SmCo₅相C軸晶體織構(見圖2)和對應的顯著磁各向異性(圖5)；磁體密度達到同成分材?料理論密度的98％以上(見表1)；磁體的平均晶粒尺寸為納米級(見圖3和圖4)；具有良好的磁性能(見表1)。?

2)本發明制備工藝簡單，生產周期短，成本低。?

附圖說明

圖1、本發明所制備的非晶態粉末的XRD圖譜(2θ為衍射角度)。?

圖2、實施例1制備的全致密塊狀各向異性納米晶SmCo₅磁體的平行于變形方向的晶體結構XRD圖譜。?

圖3、實施例1制備的全致密塊狀各向異性納米晶SmCo₅磁體的平行于變形方向的晶粒顯微組織圖(透射電子顯微鏡照片)。?

圖4、實施例1制備的全致密塊狀各向異性納米晶SmCo₅磁體的垂直于變形方向的晶粒顯微組織圖(透射電子顯微鏡照片)。?

圖5、實施例1制備的全致密塊狀各向異性納米晶SmCo₅磁體的平行和垂直于變形方向的磁化曲線和磁滯回線(H為磁場強度，M為磁化強度)。?

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。?

具體實施方式

實施例1?