[发明专利]具有正温度系数的永磁材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，特别是涉及一种具有正矫顽力温度系数的永磁材料及其应用。

背景技术

随着永磁材料在电子电器行业、汽车行业、微波通讯及航天航空等领域的广泛应用，实际需求中对永磁材料不断提出新的要求。在变温环境下使用的永磁材料需要具有较高的温度稳定性。对于广泛应用的稀土永磁材料，其矫顽力通常表现出负的矫顽力温度系数，而永磁锶铁氧体虽然具有正矫顽力温度系数，但是其磁性能很低，难以满足实际中的应用需求。

发明内容

本发明提供了一种具有正矫顽力温度系数的永磁材料及其应用，该永磁材料在一定的温度区间内具有较高的温度稳定性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有正矫顽力温度系数的永磁材料，所述永磁材料的微观结构包括强磁性相和具有自旋相变的磁性相，所述强磁性相和所述具有自旋相变的磁性相相互隔离。

在其中一个实施例中，所述微观结构的尺寸至少在一个维度上为5nm～800nm。

在其中一个实施例中，所述强磁性相和所述具有自旋相变的磁性相的隔离方式为包裹隔离或层间隔隔离。

在其中一个实施例中，随着温度升高，所述具有自旋相变的磁性相的易磁化方向由易基面转向易轴。

在其中一个实施例中，所述强磁性相为NdFeB系化合物、SmCo系化合物或FePt系化合物，所述具有自旋相变的磁性相为RCo₅系化合物、RCo₅的衍生化合物、R₂Co₁₇系化合物或R₂Co₁₇的衍生化合物；

其中，R选自Pr、Nd、Dy、Tb和Ho中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述永磁材料为钐钴基永磁体；

所述钐钴基永磁体包括强磁性相(SmR)₂(CoM)₁₇系化合物，以及具有自旋相变的磁性相(SmR)(CoM)₅系化合物，所述钐钴基永磁体的微观结构中，所述(SmR)(CoM)₅系化合物包裹所述(SmR)₂(CoM)₁₇系化合物；

其中，R选自Pr、Nd、Dy、Tb和Ho中的一种或多种，M选自Fe、Cu、Zr、Ni、Ti、Nb、Mo、Hf和W中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述钐钴基永磁体中，R的质量百分含量为8％～20％。

在其中一个实施例中，随着R含量的增加，所述(SmR)(CoM)₅系化合物的自旋相变温度升高。

在其中一个实施例中，所述永磁材料在(100K～600K)的温度区间内具有正矫顽力温度系数。

一种所述的具有正矫顽力温度系数的永磁材料在变温环境下的应用。

本发明的有益效果如下：

本发明通过包含强磁性相和具有自旋相变的磁性相的永磁材料来获得正矫顽力温度系数，使正矫顽力温度系数的获得更具有目的性、规律性和通用性，解决了现有技术中正矫顽力温度系数难以获得的技术难题，使该永磁材料在一定的温度区间(正矫顽力温度系数的温度区间)内具有较高的温度稳定性。同时，本发明可以通过调节自旋相变温度来调整永磁材料的正矫顽力温度系数的温度区间，从而满足永磁材料在不同需求领域的应用。

附图说明

图1为本发明实施例2制得的钐钴基永磁体的透射电镜图；

图2为本发明对比实施例和实施例1～3制得的钐钴基永磁体的交流磁化率测试图，测试条件为：交流场5Oe，频率1000Hz，其中，表示胞内相的自旋相变温度，表示胞壁相的自旋相变温度；

图3为本发明对比实施例和实施例1～3制得的钐钴基永磁体的矫顽力随温度的变化图。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。本领域技术人员应当理解，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。

在现有技术中，具有正矫顽力温度系数的永磁材料一般无法通过特定的规律来获得。虽然在2-17型钐钴稀土永磁材料中，可以通过调节Cu含量来获取正矫顽力温度系数，但是，该方法只是针对于2-17型钐钴稀土永磁材料，局限性较强，同时，其正矫顽力温度系数的温度区间可调范围很小，实际应用价值很低。

其中，矫顽力温度系数的表达式为：