[發明專利]一種高磁性能1:5純釤鈷永磁體的制備方法

有效

• 申請號: 202010885615.2
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112103068B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 馮建濤;趙宇;卓宇;樊金奎
• 申請（專利權）人: 杭州永磁集團有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/055
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體

本發明公開了一種高磁性能1:5純釤鈷永磁體的制備方法，包括如下步驟：一、熔煉，速凝甩片；二、粗破碎；三、精磨制粉；四、壓制成型；五、燒結。本發明的有益效果是：通過分別制備兩種成分及粒度接近的主相合金粉末，分別充當富釤相與富鈷相，利用兩相間的耦合效應獲得對溫度穩定，密度致密的磁體，可以消除釤揮發、氧化的風險，磁性能得到有效提高。

技術領域

本發明涉及永磁材料領域，具體是一種高磁性能1:5純釤鈷永磁體的制備方法。

背景技術

1:5純釤鈷永磁材料，顧名思義，其成分中只含有釤、鈷元素，相較于傳統1:5型釤鈷材料，其成分單調、集中，合金中釤元素含量超過34 %，物理性質偏剛硬，化學性質活潑。相較于2:17型釤鈷，1:5釤鈷磁在充磁過程中更易磁化飽和，所需要的磁場相較于2:17型釤鈷的小，力學性能也更加優越，便于在線充磁，這一點使其在某些汽車電子產品應用中更受青睞。為了得到較好的剩磁性能，傳統的1:5釤鈷用Pr取代部分Sm，制備為（SmPr）Co5永磁材料。工業生產上為了提升1:5釤鈷的性能與降低成本也會加入Fe、Sn等元素，這是目前1:5釤鈷的主要組成成分。雖然磁能積與磁矩得到了增強，但這類磁體制備過程中更易氧化，磁性能不穩定，并且易腐蝕。1:5型純釤鈷材料，磁晶各向異性高，各向異性場高，理論最大磁能積達到31 MGOe。由于不含Pr，其耐腐蝕性及抗氧化性能優于傳統1:5型釤鈷。但由于其成分過于單一、集中（只有金屬釤和金屬鈷組成），最佳性能窗口較窄。同時，在1:5純釤鈷永磁材料的制備及燒結過程中，由于其釤含量偏高，對溫度十分敏感，釤極易氧化及揮發，微小的釤含量變化即可造成磁體相成分偏析，燒結磁體密度變化明顯，性能一致性及穩定性變差。

中國專利文獻CN110957090A于2020年4月3日公開了“一種釤鈷1：5型永磁材料及其制備方法”，根據其公開內容介紹，“所述釤鈷1:5型永磁材料，包括以下重量分數的制備原料：金屬釤為34％～36％，金屬鈷為64％～66％；所述釤鈷1:5型永磁材料的制備方法包括：配料、熔煉鑄片、鑄片均勻化處理、氣流磨制粉、成型、燒結時效。本發明提供的一種釤鈷1:5型永磁材料，通過對1:5釤鈷速凝甩帶片進行均勻化處理，配合合適的氣流磨工藝，提升了1:5釤鈷永磁體的剩磁和矯頑力性能，剩磁可達到9.8kGs以上，矯頑力可達到35kOe以上，此工藝可穩定量產，合格率達到95％以上”。

該現有技術，均勻化熱處理的溫度達到900~950℃，時間長達4~8 h，雖然在理論上可以促進磁性能，但是1:5純釤鈷永磁材料中釤含量較高，高溫及長時間的熱處理極易造成釤揮發，因此該現有技術實質上依然未能擺脫“熱處理可促進磁性能”和“熱處理導致釤揮發進而降低磁性能”這一對矛盾?？梢姡摤F有技術既延長了生產時間，熱處理過程中還不可避免增加了釤揮發、氧化的風險。

發明內容

基于以上問題，本發明提供一種高磁性能1:5純釤鈷永磁體的制備方法，通過分別制備兩種成分及粒度接近的主相合金粉末，分別充當富釤相與富鈷相，利用兩相間的耦合效應獲得對溫度穩定，密度致密的磁體。有益效果是，消除釤揮發、氧化的風險，磁性能及燒結溫度區間得到有效提高。

為了實現發明目的，本發明采用如下技術方案：一種高磁性能1:5純釤鈷永磁體的制備方法，包括如下步驟：

一、熔煉，速凝甩片；稱取一定量的高純度金屬釤、金屬鈷放入真空速凝甩帶爐內；經過抽真空，加熱，控制熔煉溫度，對物料精煉后進行澆鑄；以不同的釤、鈷比例重復上述操作一次，分別得到富釤相速凝甩帶片SmCo_x和富鈷相速凝甩帶片SmCo_y，x＜y；

二、粗破碎；將富釤相速凝甩帶片SmCo_x和富鈷相速凝甩帶片SmCo_y分別放入研缽中，以沖壓機壓碎，壓碎獲得的粗破碎粉過篩，得到富釤相合金粗粉和富鈷相合金粗粉；

三、精磨制粉；將上述兩種合金粗粉按合適比例進行混合，用氣流磨進行破碎，最終得到1：5釤鈷磁粉；