[发明专利]化学法制备钐钴磁粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学法制备钐钴磁粉的方法。

背景技术

稀土钐钴永磁体广泛用于电子、仪表及航天等工业，它具有独特的磁性能，代替铁氧体或AlNiCo后，能节约能源，缩小体积，减轻重量，提高极限磁通密度。钐钴永磁材料主要用于永磁微特电机，在高温、高真空等特殊环境下，钐钴永磁电机的应用占主导地位，用钐钴磁体制得的电机小而轻、精确、又易控制，而且材料成本可行，可用于要求精密加工控制的机床。在信息工业领域，电子技术通讯中均需要环形、矩形、多边形的钐钴永磁体，此外移动通信系统第三代手机中的磁环电声器件中的应用，高档话筒、助听器、拾音器、微型扬声器等电声器件均离不开高性能钐钴永磁。

目前，主要的SmCo基永磁材料包括SmCo₅，Sm₂Co₁₇、SmCo₇三种类型的化合物。SmCo₅型磁体具有较高的磁性能，但含有高达67wt.%(重量百分比)的昂贵而稀缺的战略金属Co和33wt.%的稀土金属Sm，成本很高，应用受到了很大的限制。Sm₂Co₁₇型永磁具有较大的饱和磁化强度，良好的单轴磁晶各向异性(易c轴)以及较高的居里温度，是一种潜在的理想永磁材料。但其磁晶各向异性场较低，很难成为实用磁体。为了改善磁性能，人们从两方面来发展Sm₂Co₁₇型永磁材料，一方面添加Mn、Cr等元素而发展高性能的永磁材料；另一方面是在Sm-Co-Cu-Fe系列的永磁材料。

钐钴粉体的粒度是影响SmCo基磁体烧结质量和磁性能的重要因素，传统的熔炼、制粉、烧结、固熔工艺得到的磁体晶粒尺寸很大，对磁性能不利。本发明采用溶胶凝胶法制备得到的钐钴磁性粉末颗粒尺寸在0.01-50μm可控，粒度分布窄，该磁性粉末可以作为烧结钐钴磁粉，也可以作为粘结钐钴磁粉。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学法制备钐钴磁粉的方法。

它的步骤为：

1）将硝酸钐、硝酸钴、金属M的硝酸盐溶解于去离子水中，其中元素钐、钴、金属M的比例按钐钴磁粉的成分配比添加，硝酸根浓度控制在0.5-10mol/L，然后加入柠檬酸，柠檬酸与硝酸根的摩尔比为1:（0.1-10），均匀搅拌混合；

2）将上述混合溶液加热至50-95℃后，搅拌0.5-10小时，冷却到10-20℃，获得溶胶；

3）将溶胶放入烘箱中，温度为70-120℃，烘干0.5-10小时，直到形成凝胶粉末；

4）然后将上述凝胶粉末在空气中400-1000℃热处理1-4小时，得到黑色粉末；

5）将黑色粉末与钙粉均匀混合，钙粉所占质量分数为5-40%，在真空管式炉内进行还原热处理0.5-4小时，温度为600-1000℃，然后用1-10%的醋酸和水反复清洗3-5次，真空干燥后得到钐钴粉末。

所述的钐钴磁粉的成分配比为Sm_xCo_yM_100-x-y(质量百分数)，其中2≤x≤50，30≤y≤98。

所述的金属M为Dy、Tb、Nb、Fe、Ga、Zr、Mn、Cr、Ti、Ni、Al、Gd、Cu元素中一种或几种。

所述的钐钴磁性粉末尺寸在0.01-50μm。

所述的钐钴粉末可以作为烧结钐钴磁粉，也可以作为粘结钐钴磁粉。

本发明制备得到的磁性粉末颗粒尺寸可控，粒度分布窄，该磁性粉末可以作为烧结钐钴磁粉，也可以作为粘结钐钴磁粉。

具体实施方式

本发明采用溶胶凝胶法制备得到的钐钴磁性粉末颗粒尺寸在0.01-50μm可控，粒度分布窄，该磁性粉末可以作为烧结钐钴磁粉，也可以作为粘结钐钴磁粉。

本发明的具体步骤如下：

1）将硝酸钐、硝酸钴、金属M的硝酸盐溶解于去离子水中，其中元素钐、钴、金属M的比例按钐钴磁粉的成分配比添加，硝酸根浓度在0.5-10mol/L，然后加入柠檬酸，柠檬酸与硝酸根的摩尔比为1:（0.1-10），均匀搅拌混合，钐钴磁粉的成分配比为Sm_xCo_yM_100-x-y(质量百分数)，其中2≤x≤50，30≤y≤98，金属M为Dy、Tb、Nb、Fe、Ga、Zr、Mn、Cr、Ti、Ni、Al、Gd、Cu元素中一种或几种；

2）将上述混合溶液加热至50-95℃后，搅拌0.5-10小时，冷却到10-20℃，获得溶胶；