[发明专利]一种钐钴基复合磁性材料制备方法及钐钴基复合磁性材料

说明书

本发明公开的钐钴基复合磁性材料制备方法及钐钴基复合磁性材料，其中制备方法包括如下步骤：1)、合金基体的原料进行熔炼、浇铸得到至少一种铸锭；2)、氢破，对应铸锭得到至少一种氢破粉；3)、气流磨，包括将一个部分的氢破粉中添加外加稀土氧化物再进行气流磨；4)、磁粉混合；5)、取向成型、冷等静压、热处理得到钐钴基复合磁性材料。本发明方法通过外加稀土氧化物增加第二相氧化物的数量以提高稀土钴基材料的力学性能和降低原料成本，同时通过调整成分和制备工艺极大减弱了稀土氧化物增多带来的磁性能的恶化。

技术领域

本发明涉及一种稀土钐钴永磁材料制备方法及由该方法得到的永磁材料，特别是一种钐钴基复合磁性材料制备方法及由该方法得到的钐钴基复合磁性材料。

背景技术

近年来，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。由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生，所以稀土永磁材料一出现，立即引起各国的极大重视，发展极为迅速。稀土永磁材料按成分可主要分为：1.稀土钴永磁材料，包括稀土钴(1-5型)永磁材料SmCo5和稀土钴(2-17型)永磁材料Sm2Co17两大类；2.稀土钕永磁材料，NdFeB永磁材料；3.稀土铁氮(RE-Fe-N系)或稀土铁碳(RE-Fe-C系)永磁材料。稀土钴基材料是一种优异的高温永磁材料，由于其居里温度高(700℃～900℃)，矫顽力高(>25kOe)，温度稳定性好，因此稀土钴基材料在高温和高稳定性领域有着不可替代的作用，目前仍广泛应用于轨道交通、军事和航空航天等领域。

钐钴永磁体出现于20世纪60年代，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，虽然由于其原料是储量稀少的钐和战略金属钴，原料稀缺、价格昂贵而使其发展受到限制，随着钕铁硼材料的发展，其应用领域逐渐减少，但由于钐钴永磁体在稀土永磁系列中表现出良好的温度特性。与钕铁硼相比，钐钴更适合工作在高温环境中，因此在军工技术等高温严苛环境中仍然应用广泛。

钐钴磁体的磁性能与磁粉的组织和粒度密切相关。对于各向异性永磁体来说，磁体中的磁晶都按照易磁化轴的方向排列，磁体的各向异性强，磁性能好；另外永磁合金由于晶粒的尺寸效应具有较高的矫顽力，制备晶粒尺寸较小的永磁合金，从而提高矫顽力也是钐钴永磁材料的发展方向之一，对于硬磁材料来说，得到高剩余磁化强度的重要条件是磁晶的各向异性强。

现在众所周知的，虽然稀土钴基材料的高温磁性能和温度稳定性明显优于钕铁硼材料，但稀土钴基材料的力学性能较低，表现为易碎，易缺角和掉渣，严重影响机加工性能和使用性能，降低了生产成品率和限制了其使用范围。钐钴磁体在沿磁化方向和垂直于磁化方向的力学性能不一样，表现出明显的力学各向异性，一般而言，垂直于磁化方向的力学性能明显低于沿磁化方向，因此，提高钐钴磁体垂直于磁化方向上的力学性能是解决这一问题的有效途径。稀土钴基材料由于其本身特殊的晶体结构，材料表现为易脆性，类似陶瓷材料，仅通过改善热处理工艺很难改善其力学性能。另外，本领域中技术人员，普遍认为过多的稀土氧化物会极大的恶化稀土钴基材料的磁性能，因此在实际制备稀土钴基材料时，会严格控氧，稀土钴基材料的氧含量一般在1000ppm～3500ppm。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种钐钴基复合磁性材料制备方法及由该方法得到的钐钴基复合磁性材料，在制备稀土钴基材料时，材料中稀土元素包括由合金中元素氧化而产生的内生稀土氧化物，并且稀土由于氧化而引入的氧含量在5000ppm以内。同时通过外加稀土氧化物以增加第二相氧化物的数量以提高稀土钴基材料的力学性能，同时通过调整成分和制备工艺极大减弱了稀土氧化物增多带来的磁性能的恶化。