[发明专利]一种铈基1:5永磁材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于永磁材料的制备领域，特别涉及一种铈基1:5永磁材料及其制备方法。

背景技术

现有技术的铈钴基永磁材料制粉工艺包括以下步骤：机械粗破碎→滚动球磨细制粉→压型。由于采用此方法所制粉的平均粒度尺寸和磁粉粒度分布都不甚理想，平均晶粒尺寸是4.95μm，在4.5μm～12.5μm之间粉占总体粉含量百分比约是50.38％，所以粉粒度分布图像不是很集中。

发明内容

针对现有技术中粉粒度较大和粉粒度分布较不均匀的问题，本发明提供了一种铈基1:5永磁材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种铈基1:5永磁材料，其中，所述铈基永磁材料的化学成分按原子百分比(at.％)为(Ce_1-sSm_s)(Co_1-x-y-zCu_xFe_yTi_z)₅，其中0≤s≤0.25，0.09≤x≤0.25，0≤y≤0.25，0≤z≤0.25。

一种铈基1:5永磁材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)配料：按如下质量百分比(wt.％)配制原材料：Ce：24.24％～32.66％，Sm：0～8.73％，Cu：6.62％～18.31％，Fe：0～16.3％，Ti：0～2.80％，其余为Co；

(2)熔炼：将步骤(1)配好的原材料进行熔炼，使其全部熔化为钢液，然后采用速凝工艺处理所述钢液，制得速凝片；

(3)粗破碎：对所述速凝片进行机械粗破碎，成为较碎的速凝片；

(4)吸氢制粉：将上一步骤中的较碎的速凝片放入炉管，抽真空，然后进行如下过程：①第一次吸氢过程：向炉管内充入氢气，逐渐将气压调至0.8～1.2MPa，常温下吸氢30～60min；②第二次吸氢过程：保持炉管内气压在1.0MPa～1.3MPa之间，加热炉管内温度至250～350℃，吸氢4～6min；

(5)脱氢出粉：将炉管内的温度保持在250～350℃，抽真空，使得炉管内气压达到10-3Pa以下，淬水冷却至室温，充入氩气出粉；

(6)细磨制粉：将步骤(5)中所制得的粉，采用滚动球磨处理或气流磨处理制得粒径为3～5μm的磁粉；

(7)压型：在惰性气体保护气氛以及磁场强度为1.5～2.5T的磁场中，将上一步所制得的粉取向成型，再进行冷等静压，制成毛坯；

(8)烧结和热处理。

所述步骤(2)熔炼过程中，将原材料放入中频感应熔炼速凝炉内，抽真空，在真空度达到10-2Pa以上时送电预热，待真空度再次达到10-2Pa以上后，停止抽真空并充入高纯氩气，使炉内气压达到-0.04～-0.08MPa后进行熔炼。

所述步骤(2)中的速凝工艺为，将所述钢液施以电磁搅拌精炼，随后将钢液浇注到线速度为2～4m/s的水冷铜辊上，制得速凝片。

所述速凝片的平均厚度为0.1～0.5mm。

所述步骤(3)吸氢制粉中，在第一次吸氢过程之前进行洗气及抽真空如下：用机械泵粗抽真空，再往炉管内充惰性气体至0.1～0.2MPa，如此循环洗气2～5次，然后将扩散泵预热至指定温度，进行高真空抽制，使得炉管内气压达到10-3Pa以下。

所述步骤(6)细磨制粉中，所述滚动球磨处理为将步骤(5)所制得的粉放入以汽油为介质的滚动球磨罐中球磨45～75分钟。

所述步骤(6)细磨制粉中，所述气流磨处理的工艺参数为：研磨气体压力为0.35～0.55MPa，磨室压力为0.03～0.05MPa。

所述步骤(8)的热处理过程如下：将成型后的毛坯放入高真空的烧结炉中进行烧结，在800℃保温0.25小时进行脱氢，在烧结温度1025～1065℃保温1～4小时后水冷或空冷，然后在360℃进行5～11小时的回火处理；其中，若步骤(6)中采用滚动球磨处理，则烧结过程中在400℃保温1h进行脱汽油。

其中，步骤(4)吸氢制粉过程和步骤(5)脱氢出粉过程组成本发明的氢破碎技术。