[發明專利]一種高矯頑力釤鈷基永磁材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310255548.6
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103280288A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 李超
• 申請（專利權）人: 李超
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;H01F1/08;C22C19/07;C21D1/18;B22F9/04;C21D3/06
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所屬技術領域

本發明涉及一種高矯頑力釤鈷基永磁材料的制備方法。

背景技術

稀土永磁體具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積的特點，被廣泛應用于電力電子、通訊、信息、電機、交通運輸、辦公自動化、醫療器械、軍事等領域。經過20多年的研究開發，稀土永磁體的磁能積得到了很大的提高，但是稀土永磁體的矯頑力仍有很大的提高空間。?

?釤鈷永磁體出現于20世紀60年代，依據成份的不同分為SmCo5和Sm₂Co₁₇，分別為笫一代和笫二代稀土永磁材料，其具有較高的磁能積和可靠的矯頑力，雖然由于其原料是儲量稀少的釤和戰略金屬鈷，原料稀缺、價格昂貴而使其發展受到限制。

納米晶復合稀土永磁材料由納米晶的硬磁性相（如Nd₂Fe₁₄B、Sm₂Fe₁₇N₃）和軟磁性相（如α-Fe、Fe₃B）構成，硬磁性相具有高的內稟矯頑力，軟磁性相具有高的飽和磁化強度，兩相界面處存在磁交換耦合作用，使材料同時具有軟磁性相的高飽和磁化強度和硬磁性相的高矯頑力，從而具有高磁能積。

發明內容

本發明提供一種釤鈷基永磁材料的制備方法，使用該方法制備的永磁材料，具有較高矯頑力，并且成本相對較低。

為了實現上述目的，本發明提供的一種高矯頑力釤鈷基永磁材料的制備方法，該永磁材料化學式為：（Sm_1-xTb_x）₂（Co_1-a-b-cCu_aZn_bSi_c）_8.5，其中x=0.23-0.31，a=0.18-0.21，b=0.1-0.15，c=0.03-0.06，該方法包括如下步驟：

（1）制備永磁合金

按照化學式的配比將Sm、Tb、Co、Cu、Zn及Si混合，置于磁懸浮熔煉爐中熔煉，熔煉在真空下進行，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠，將鑄錠放入底部開小孔的石英玻璃管中，并置于帶有脈沖電場和脈沖磁場裝置的真空噴鑄爐內，在石英管的下端放置水冷銅模，鑄錠在高純氬氣保護下感應熔化成液體，然后將電極插入熔體中，施加脈沖電場，進行電脈沖孕育處理，采用的脈沖電場參數為：脈沖頻率1000-1500Hz，脈沖電流峰值密度200-300A/cm²，脈沖寬度20-50μs，處理時間30-60s，孕育處理完畢后注入水冷銅模中采用速凝工藝制成速凝片；

（2）制作毛坯

將上述速凝片置于氫破爐中抽真空至真空度為1Pa以下，在室溫下通入氫氣，保持壓力在2-3×10⁵Pa，時間在2-4h，冷卻至室溫，然后抽出殘余氫氣，開始升溫脫氫，脫氫工藝采用500-600℃保溫4-6h，脫氫氣壓低于10Pa時，脫氫結束，停止加溫，冷卻至室溫并且控制脫氫氣壓，使得脫氫后氫破粉含氫量在2000-2500ppm之間，氫破后進行氣流磨制磁粉，將磁粉在強度為2.5-3T磁場中取向成型后得到成型毛坯；?

（3）燒結

將成型毛坯在氬氣保護下放入燒結爐進行燒結，先升溫至500-600℃，保溫2-3h，然后升溫至1000-1050℃燒結3-4h，冷卻至室溫后，進行二次回火處理，即分別在850-880℃和500-550℃熱處理回火1-2h，得到產品。?

本發明制備的高矯頑力釤鈷基永磁材料，采用Tb替代部分Sm，采用Cu、Zn及Si替代部分Co，提高材料的綜合磁性能，在制備過程中采用氫破、脫氫處理，以提高材料的各向異性，最后在燒結過程中采用二次回火工藝，進一步提高了材料的矯頑力。

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具體實施方式

實施例一

該實施例制備的該永磁材料化學式為：（Sm_0.77Tb_0.23）₂（Co_0.69Cu_0.18Zn_0.1Si_0.03）_8.5，其中x=0.23，a=0.18，b=0.1，c=0.03。