[發明專利]含SmCo的納米晶復合永磁粉體的宏量生產方法

有效

• 申請號: 202010193225.9
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN113496817B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 王鳳青;張健;李艷鵬;張耀;池建義
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所;中國科學院包頭稀土研發中心
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02
• 代理公司: 北京悅成知識產權代理事務所(普通合伙) 11527
• 代理人: 樊耀峰

本發明公開了一種含SmCo的納米晶復合永磁粉體的宏量生產方法。(1)將Sm_100?xCo_x和Fe_100?yCo_y混合得到混合粉末；其中，100＞x＞0，100≥y≥0；(2)在惰性氣體的保護下，將混合粉末置于球磨罐中，然后在球磨機上進行球磨處理，得到含非晶體與納米晶的混晶磁粉；(3)將混晶磁粉置于無氧裝置中，退火處理得到含SmCo的納米晶復合永磁粉體；多個球磨罐置于球磨機的行星盤上呈行星狀分布，球磨罐的軸心線與重力線垂直；多個球磨罐繞所述行星盤的軸公轉，同時圍繞球磨罐自身的軸心線進行自轉。本發明可以宏量生產剩磁和最大磁能積較高的納米晶復合永磁粉體。

技術領域

本發明涉及一種含SmCo的納米晶復合永磁粉體的宏量生產方法。

背景技術

稀土永磁材料可以應用于計算機硬盤驅動器、高檔數控機床、機器人、消費電子、先進軌道交通、現代醫療、國防軍工以及航空航天航海等諸多領域。近年來，稀土永磁材料迎來了非常廣闊的發展前景。同時，迫切需要開發具備耐高溫、低成本和低稀土含量的高性能稀土永磁材料。

納米晶復合永磁材料是一種具有高剩磁、高磁能積的高性能永磁材料，通過將具有高矯頑力的硬磁原料與具有高磁化強度的軟磁原料復合而成。納米晶復合永磁粉可以通過化學法、物理沉積法、熔體快淬法、機械合金化法等進行制備。化學法和物理沉積法的流程復雜、條件苛刻，因而很難實現宏量生產。熔體快淬法盡管能夠實現宏量生產，但所得永磁材料粉為釹鐵硼磁粉，不僅最大磁能積較低，而且使用溫度限制在150℃以下。機械合金化法包括球磨步驟和退火步驟。低能球磨法由于能量較低，通常用于原料混合或原料粉碎。鑒于需要嚴格控制納米晶復合永磁材料中的兩相晶粒尺寸和兩相分布，通常采用高能球磨法制備納米晶復合永磁材料。

目前，高性能的SmCo/Fe、SmCo/FeCo磁粉在實驗室階段已取得進展，最大磁能積達到19MGOe。然而，這些磁粉采用三維高能振動球磨機(如Spex?8000系列球磨機)、高能立式行星球磨機(如Fritsch?Pulverrisette系列球磨機)等球磨設備進行制備，很難實現宏量生產。實驗室級的三維高能振動球磨機可以達到高于700rpm的轉速，宏量生產設備則很難達到如此高的轉速。高能立式行星球磨機的球磨罐底部容易堆積磁粉，導致合金化不均勻，因而也不適合宏量生產。例如，CN104078175A公開了一種釤鈷基納米復合永磁材料的制備方法。將釤鈷基的原料按配比混合，熔煉獲得1:7型釤鈷基合金錠；采用高能球磨工藝對合金鑄錠進行球磨，再與Fe粉按比例混合后高能球磨，制得納米晶復合磁粉；將納米晶復合磁粉進行退火熱處理。該釤鈷基納米復合永磁材料的剩磁較低。上述方法未限定高能球磨機的種類，通常為普通的高能立式行星球磨機。CN108335900A公開了一種制備復合永磁體的方法。將破碎后的金屬Sm和Co經高能球磨得到非晶結構粉末，然后再將非晶結構粉末在真空熱壓燒結爐中加壓燒結得到納米晶SmCo₇/Co復合磁體。所得復合磁體的最大磁能積較低。鑒于其球磨機轉速為800rpm以上，通常為高能立式行星球磨機。

綜上，目前仍然亟需高性能的納米晶復合永磁材料的宏量生產方法。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種含SmCo的納米晶復合永磁粉體的宏量生產方法，該方法能夠大規模生產剩磁和磁能積均比較高的復合永磁粉體。

本發明提供一種含SmCo的納米晶復合永磁粉體的宏量生產方法，包括如下步驟：

(1)將Sm_100-xCo_x和Fe_100-yCo_y混合得到混合粉末；其中，100＞x＞0，100≥y≥0；x表示Sm_100-xCo_x中的Co的原子百分比，y表示Fe_100-yCo_y中的Co的原子百分比；