[發明專利]一種高方形度高磁能積釤鈷永磁材料及制備方法

有效

• 申請號: 202010067511.0
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111210960B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張天麗;曹俊;蔣成保
• 申請（專利權）人: 蘇州航大新材料科技有限公司
• 主分類號: H01F1/055
• 分類號: H01F1/055;H01F41/02
• 代理公司: 蘇州拓源科佳知識產權代理事務所(普通合伙) 32533
• 代理人: 蔡金花

本發明涉及了一種高方形度高磁能積釤鈷永磁材料及制備方法，所述釤鈷永磁材料的表達式為Sm(Co_1?u?v?wFe_uCu_vZr_w)_z，其中u＝0.25~0.5，v＝0.063~0.1，w＝0.018~0.033，z＝7.5~8。在固溶處理2~4h的固溶態磁體中，三角晶界及晶界附近有富SmCu相；固溶處理50h，固溶態磁體中晶界處富SmCu相向晶內擴散，時效態磁體中富SmCu相及富SmCuZr相消失，晶界連續光滑。本發明避免了常規成分及制備中晶界貧銅現象，大幅度提高了退磁曲線方形度，制備出高性能2:17型高鐵含量釤鈷永磁體。

技術領域

本發明涉及一種高方形度高磁能積釤鈷永磁材料及其制備方法，尤其涉及一種通過調控固溶工藝，優化晶界元素分布及物相組成，提高2:17型高鐵含量釤鈷磁退磁曲線方形度及磁性能的方法，屬于磁性材料領域。

背景技術

稀土永磁材料廣泛應用于各類機電產品、信息、通訊和醫療等領域。目前，NdFeB永磁材料在室溫下具有最高的磁能積，被廣泛應用在高端領域。然而，由于較低的居里溫度和較差的溫度穩定性限制了NdFeB磁體在中高溫領域的應用。釤鈷永磁材料因具有高居里溫度而在150~300℃的使用溫度區間具有極大的性能優勢，從而被高鐵、新能源汽車等應用所青睞。

開發高性能釤鈷永磁材料的技術關鍵是通過增加鐵含量獲得高剩磁，從而提高綜合磁性能。然而，高鐵含量釤鈷永磁體制備過程中，固溶態磁體易出現雜相，并且在時效態磁體晶界處易于出現貧銅現象，導致退磁曲線方形度偏低，從而影響磁體最大磁能積的提高。

典型永磁體的J-H退磁曲線上，在反向（退）磁場比較小時，J的下降很小；反向磁場大到一定程度后，J開始急劇下降。通常把J=0.9Br的退磁場稱為彎曲點磁場H_k。H_k/H_cj在一定程度上反映了J-H退磁曲線的形狀，其比值越接近于1，J-H退磁曲線越接近于方形，所以，生產中經常通過比較H_k/H_cj的大小來衡量方形度的好壞，這種衡量方法在許多文獻中都被采用。

鑒于釤鈷永磁材料復雜的矯頑力機制，其退磁曲線方形度一直是影響磁性能的關鍵。針對高鐵含量釤鈷永磁材料退磁曲線方形度更加惡化的問題，本發明提出了一種高方形度高磁能積釤鈷永磁材料及制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高方形度高磁能積釤鈷永磁材料及制備方法。通過富SmCu的成分設計，使得在短時間固溶態磁體中三角晶界及晶界附近出現少量富SmCu相，隨固溶時間延長，富SmCu相向晶內擴散以及各元素間的相互擴散，晶界變得連續光滑。該方法既避免了常規成分釤鈷磁體制備過程中時效后磁體晶界貧銅現象，又可促進晶粒內外化學元素的均質性，大幅度提高了退磁曲線方形度，成功制備出了高性能2:17型高鐵含量釤鈷永磁體。

為了實現前述發明目的，本發明所涉及的釤鈷永磁材料具體組成式為Sm(Co_1-u-v-wFe_uCu_vZr_w)_z，其中u＝0.25~0.5，v＝0.05~0.1，w＝0.018~0.033，z＝7~8。