[发明专利]一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法。

背景技术

功能材料的不断发展有力地促进了人类社会的社会进步，永磁材料是功能材料中的一种，由于其具有能量转化功能和各种磁物理效应，目前已经广泛用于当今信息社会。稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料，它比磁钢的磁性能高100多倍，比铁氧体、铝镍钴性能优越得多

近年来，具有高磁能积、高矫顽力的稀土永磁材料得到迅速发展。钐钴永磁体依据成份的不同分为SmCo₅和Sm₂Co₁₇，分别为笫一代和笫二代稀土永磁材料，其具有较高的磁能积和可靠的矫顽力，特别是2-17型稀土钴基永磁材料由于其具有良好的磁性能和温度特性，可以在较高的环境温度下使用，被广泛应用于航天航空、国防军工等行业。

但相对于钕铁硼永磁体来说，钐钴基永磁材料仍然具有很大的提升空间。

发明内容

本发明提供一种钐钴基永磁材料的制备方法，使用该方法制备的永磁材料，具有较高矫顽力和磁能积。

为了实现上述目的，本发明提供的一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法，该永磁材料化学式为：(Sm_1-x-yDy_xGd_y)₂(Co_1-a-b-cCu_aAl_bP_c)₁₇，其中x＝0.15-0.20，y＝0.03-0.05，a＝0.12-0.15，b＝0.05-0.1，c＝0.02-0.03，该方法包括如下步骤：

(1)制备永磁合金

按照化学式的配比将Sm、Dy、Gd、Cu、Al及P混合，置于管式炉熔炼，熔炼在真空下进行，待物料融化后，按照化学式配比，将Co加入到管式炉中，然后通入1-2个大气压的氢气，反复熔炼4-6次后，注到水冷铜模中得到合金铸锭；

(2)破碎制粉

将上述合金铸锭，先通过氢破法破碎为2-5mm大小的合金粉末，然后放置于反应容器内抽真空，然后通入氦气，保持氦气压力为2-3MPa，利用气流磨将合金粉化为平均粒径为5-10μm的合金粉末；

(3)制坯、烧结

将上述合金粉末在2-2.5T磁场中垂直取向、压制成型，并进一步冷等静压使毛坯致成型密度为3.5-3.75g/ml；

将成型毛坯在氦气保护下放入烧结炉进行烧结，先升温至700-850℃，保温1-2h，然后升温至1250-1350℃烧结4-6h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在750-820℃和350-450℃热处理回火1-2h，得到产品。

本发明制备的高矫顽力钐钴基永磁材料，采用Dy和Gd替代部分Sm，来提高材料的矫顽力，采用Cu、Al及P替代部分Co，提高材料的磁能积，在制备过程中采用加氢熔炼、氢破法粉碎，来均匀材料的各向异性，进一步提高了材料的矫顽力。

具体实施方式

实施例一

该实施例制备的该永磁材料化学式为：(Sm_0.65Dy_0.15Gd_0.2)₂(Co_0.81Cu_0.12Al_0.05P_0.02)₁₇。

按照化学式的配比将Sm、Dy、Gd、Cu、Al及P混合，置于管式炉熔炼，熔炼在真空下进行，待物料融化后，按照化学式配比，将Co加入到管式炉中，然后通入1个大气压的氢气，反复熔炼6次后，注到水冷铜模中得到合金铸锭。

将上述合金铸锭，先通过氢破法破碎为2-5mm大小的合金粉末，然后放置于反应容器内抽真空，然后通入氦气，保持氦气压力为2MPa，利用气流磨将合金粉化为平均粒径为5-10μm的合金粉末。

将上述合金粉末在2T磁场中垂直取向、压制成型，并进一步冷等静压使毛坯致成型密度为3.5g/ml。

将成型毛坯在氦气保护下放入烧结炉进行烧结，先升温至700℃，保温2h，然后升温至1250℃烧结6h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在750℃和350℃热处理回火2h，得到产品。

实施例二