[發(fā)明專利]一種非稀土Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310472577.8
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103531320B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 蘇峰;侯志鵬;王文全;張金寶;徐世峰;薛艷峰
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學
• 主分類號: H01F1/047
• 分類號: H01F1/047;C22C19/07;H01F41/02;C22F1/16
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本發(fā)明屬于金屬磁性材料的技術領域，具體涉及Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料,以及合金錠的合成、快淬薄帶的制備、快淬薄帶的熱處理的制備過程。

背景技術

如今，新型永磁材料的發(fā)展主要集中在稀土永磁合金方面。但是，由于稀土資源的短缺，各國嚴格控制其進出口貿(mào)易，這使得了國際上稀土價格不斷升高。因此，發(fā)展新型高性能非稀土永磁合金成為了必須。Co-Zr基永磁合金以其高居里溫度以及較好的永磁性能成為非稀土永磁合金之一。T.Saito,IEEE?Trans.Magn,VOL.39,NO.5,2003,2890-2892.是與本發(fā)明相近的現(xiàn)有技術，公開了以Co_80+xZr_20-x（x=0～4）合金為代表的Co-Zr基永磁合金，是通過在氬氣氛圍保護下電弧熔煉得到的。具體的是將Co-Zr合金錠破碎，裝入帶噴嘴的高純石英管中，管口孔徑為0.6mm，在甩帶速度為40m/s條件下制備出厚度為20μm寬度為2mm的快淬薄帶；熱處理的溫度在500～800℃之間時間為1小時。

此外，最近十年來人們投入了大量的工作來提高Co-Zr基合金的硬磁性能。2003年，T.Saito通過快淬退火的方法制備出高性能三元Co-Zr-B合金薄帶，其矯頑力達到4.43kOe，居里溫度為500℃[見Tetsuji?Saito,Appl.Phys.Lett.VOL82,No.14,(2003)2305-2307]。2010年，張明艷通過在Co-Zr-B合金中添加過渡族元素Mo利用快淬退火的方法制備出了矯頑力高達6.8kOe的四元Co-Zr-Mo-B磁體[見Mingyan?Zhang,Jinbao?Zhang,Chunji?Wu,Wenquan?Wang,Feng?Su,Physica?B405(2010)1725-1728]。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是,通過利用過渡族元素Cr替代已有的Co₈₂Zr₁₈合金配方中的部分Co元素，利用快淬工藝、快速退火處理工藝，制備高矯頑力、高居里溫度的Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料。

本發(fā)明的Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料的技術方案如下。

一種非稀土Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料，其特征在于，由Co、Zr和Cr三種元素組成，按摩爾比Co∶Zr∶Cr為82-x∶18∶x，其中1≤x≤6。即非稀土Co-Zr-Cr三元永磁合金材料的分子式是Co_82-xZr₁₈Cr_x，其中1≤x≤6。

該非稀土Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料，矯頑力為3.4～6.8kOe；居里溫度為400～510℃。

優(yōu)選的非稀土Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料是Co₇₈Zr₁₈Cr₄。

本發(fā)明的非稀土Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料具有以下優(yōu)點：

（1）不含稀土元素。

（2）具有很高的居里溫度，適用于高溫條件。

（3）具有相對較高的矯頑力。

本發(fā)明的Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料制備的技術方案如下。

一種非稀土Co-Zr-Cr三元合金薄帶永磁材料的制備方法，有合金錠的合成、快淬薄帶的制備、快淬薄帶的熱處理的過程；其特征在于，所述的合金錠的合成，是以Co、Zr、Cr金屬單質(zhì)為原料，其中，按摩爾比Co∶Zr∶Cr=82-x∶18∶x，1≤x≤6；將原料加入真空電弧爐；真空電弧爐抽真空至6.0×10^-3Pa，充入氬氣作為保護氣；熔煉起弧后，在電流為100～200A下熔煉90～250秒鐘，冷卻取出樣品，制得合金錠；所述的快淬薄帶的熱處理，是在快淬薄帶的制備過程之后，將合金薄帶放入真空退火爐，以10℃/s的升溫速率升溫至550～650℃，在550～650℃下保溫5分鐘；自然冷卻。