[发明专利]一种氧化铽包覆钐钴永磁材料复合粉体、其制备方法与系统装置

说明书

本发明提供了一种氧化铽包覆钐钴永磁材料复合粉体、其制备方法与系统装置，所述的制备方法包括：流化状态的钐钴颗粒与铽源和反应气混合后反应，反应产物气固分离后得到所述的氧化铽包覆钐钴永磁材料复合粉体。本发明采用流态化工艺不仅使得钐钴粉在流化床反应装置中与铽源和反应气充分接触，而且为后续充分反应提供动力学基础，实现粉体微观尺度的均匀分布，进一步保证永磁体宏观尺度的均匀性，有效提高钐钴永磁材料的矫顽力。

技术领域

本发明属于磁性材料领域技术领域，涉及一种氧化铽包覆钐钴永磁材料复合粉体、其制备方法与系统装置。

背景技术

钐钴永磁材料兼具高居里温度(T_C可达923℃)和优良磁稳定性，是高温永磁应用领域的首要选择，在电子通讯、电子干扰与对抗、精确制导定位、航空航天等国防装备中发挥着不可替代的作用，是世界各国尖端技术发展和战略竞争的热点之一。近年来，钐钴永磁也开始应用于地铁和高铁的大功率牵引电机。随着我国轨道交通等行业的快速发展，未来对钐钴永磁的需求将持续增长。因此钐钴永磁越来越受到永磁行业的重视，其生产规模在我国永磁产业集中的局部地区也逐渐扩大。

钐钴永磁属于沉淀硬化型永磁材料，其硬磁性源于独特的纳米胞状结构，通过胞壁相钉扎胞状主相的畴壁移动，从而提高矫顽力。钐钴永磁具有不均匀反磁化过程，因而方形度低于形核型的永磁材料，从而导致钐钴永磁的实际矫顽力不到理论值的60％。因此，如何提高钐钴永磁材料的矫顽力成为行业研究领域的主要问题。

目前，一种有效的提升磁体矫顽力的方法是通过在永磁材料中掺杂氧化铽而提高磁场的各向异性，可以有效的改善磁体的矫顽力。

CN104164646A公开了一种永磁材料表面渗铽方法，依次包括以下步骤：A、去除钕铁硼表面黑皮和油，然后洗净、吹干；B、将氧化铽、氯化铽和酒精按照4～6g:0.01～0.03g:450～550ml的比例进行混合，形成混合溶液；C、将步骤B中形成的混合溶液放入30～100℃的水浴中；然后将经过步骤A处理过的钕铁硼放入混合溶液中，经过4～6分钟后将钕铁硼取出，在氮气的保护下将钕铁硼吹干；D、将经过步骤C处理后的钕铁硼用铁皮包裹住，在850～950℃的条件下真空时效处理4～8小时；然后在400～600℃的条件下真空时效处理4～8小时。

CN100482384公开了一种金属间化合物型铽铁合金粉的制备方法，首先将氧化铽与金属钙粒、铁粉、氯化钠、氯化钙用混合机均匀混合1.5小时以上，然后在压机上把混合料在500～800Kg/cm²的压力下压成圆环形料块，置于真空电阻炉中，抽真空达2Pa后，用纯净氩气清洗2～3次，再充氩气在正压保护下加热，使其进行原还扩散反应，其中：还原剂中Ca的用量为计算量的1.5倍，NaCl和CaCl₂的用量分别为Ca用量的15wt.％，其它料按计算用量，还原扩散反应温度为950～1100℃；保持温度7～10小时，反应完毕后，试料随炉冷却，待试料冷却至60℃以下时，即可出炉。

CN101618460公开了一种金属间化合物型的铽镓铁合金粉的制备方法，其制备方法包括以下步骤：(1)将氧化铽、氧化镓、铁、金属钙、以及碱金属氯化物或碱土金属氯化物混合均匀得到混合料，其中，混合料中Dy₂O₃:Ga₂O₃:Ca:Fe:MCl_x的摩尔百分比为1:1:6:4:6；(2)将上述混合料在500～800Kg/cm²的压力下压成料块，置于真空电阻炉中，并抽真空；(3)在惰性气体1.05～1.25MPa压力保护下，在加热温度为950～1100℃下对上述料块进行还原扩散反应7～10小时，得到试料；(4)冷却上述试料至60℃以下时，即可出炉得到铽镓铁合金粉的冷却料。

由此可见，如何设计并制备高质量氧化铽包覆钐钴永磁材料复合粉体，保证微观尺度上的成分均匀分布，成为提高钐钴永磁材料的矫顽力亟需解决的问题。

发明内容