[发明专利]一种高性能复合磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能复合磁体的制备方法，具体涉及一种SmCo/NdFeB复合磁体的制备方法，属于磁性材料制备技术领域。

背景技术

钕铁硼磁体是当今世界上综合磁性能最强的永磁材料，具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等特点。作为新一代稀土永磁材料，钕铁硼磁体在计算机技术、汽车工业、航天军工、自动化技术、仪表技术、微波通信技术、风力发电等领域均有广泛的应用。随着我国节能减排倡导政策的提出与推进，用于电动汽车、风电等节能环保领域的高性能、耐高温磁体的需求不断增长，钕铁硼磁体的磁能积已得到很大的发展，最大磁能积已高达474kJ/m³(59.5MGOe)，然而，其温度稳定性方面的发展却一直比较缓慢，这严重限制了其进一步应用。

钕铁硼永磁体的温度稳定性主要取决于Nd2Fe14B硬磁相的内秉磁性能和磁体的微观组织结构；目前主要通过合金化方法提高钕铁硼磁体的温度稳定性，如重稀土元素Dy、Tb等的加入，能够有效提高Nd2Fe14B的各向异性场，实现磁矩的温度补偿，进而提高矫顽力，降低温度系数，改善其温度稳定性；而Co、Ni、Ga、Si等元素的加入，能够提高磁体居里温度，进而提高温度稳定性；合金元素的加入虽然能够有效提高磁体的温度稳定性，但往往伴随着磁体性能的降低。无论是合金化还是工艺优化对于磁体温度稳定性的改善都是有限的，仍然无法满足不断扩大的应用需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种可以制得同时兼具高矫顽力和较好的温度稳定性的高性能复合磁体的制备方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高性能复合磁体的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：

S1、分别按照SmCo合金和NdFeB合金的组成成分称量各元素原料，经真空熔炼、快淬分别制成SmCo薄带和NdFeB薄带；

S2、将SmCo薄带和NdFeB薄带依次进行均匀化热处理、粗破碎、氢爆、球磨，分别得粒度为3.0μm-5.0μm的SmCo微米晶磁粉和5.0μm-10.0μm的NdFeB微米晶磁粉；

S3、分别对SmCo微米晶磁粉和NdFeB微米晶磁粉进行分散预处理、改性处理，然后通过溶液搅拌将高熔点金属化合物分别包覆在SmCo微米晶磁粉和NdFeB微米晶磁粉外；

S4、将经过包覆处理的NdFeB微米晶磁粉与SmCo微米晶磁粉按比例混合成复合微米晶磁粉，将复合微米晶磁粉先压制成型，再经等静压处理，然后进行烧结固溶、时效处理，制得本发明的高性能复合磁体成品。

Sm-Co基的磁体具有很好的温度稳定性，同时拥有高矫顽力，但其磁化强度和磁能积较低，而Nd-Fe基的磁体具有高的磁化强度和磁能积，但温度稳定性差。由于Nd-Fe基的磁体居里温度只有580K左右，使得它并不能在高温环境下得到很好的应用。本发明将SmCo和NdFeB合理地复配制成复合磁体，通过先将SmCo合金和NdFeB合金制成微米晶磁粉，然后对微米晶磁粉进行改性，晶界改性技术能够有效调控界面相组织结构与成分，避免弱磁中间相的形成，有利于实现高温下高矫顽力、高性能复合磁体的制备；再将高熔点金属化合物分别包覆在SmCo微米晶磁粉和NdFeB微米晶磁粉外，阻止Sm-Co硬磁相与Nd-Fe-B硬磁相两相相互扩散，优化复合磁体微观结构，实现NdFeB-SmCo复合磁体高熔点下各向磁性能的良好状态，尤其是进一步提高高温下复合磁体的矫顽力；接着将包覆处理后的SmCo微米晶磁粉和NdFeB微米晶磁粉经压制成型、等静压处理，再进行烧结固溶、时效处理，通过这一系列特定的工艺处理进一步有效控制复合硬磁相间的界面反应，抑制弱磁中间相的形成，而且能够抑制纳米晶粒长大，取向完整。因此，本发明可以制备现有工艺难以获得的晶界相可控、晶粒细小均匀与晶粒取向完整的高性能复合磁体，这不仅保证了较高的磁性能，而且显著提高了磁体的温度稳定性，能够实现高性能和高温度稳定性的良好匹配，且此工艺过程简单，适合于大规模批量化生产。

在上述高性能复合磁体的制备方法中，所述的SmCo合金为SmCo₅、Sm₂Co₁₇或SmCo₇型磁体。

在上述高性能复合磁体的制备方法中，所述NdFeB合金的组成成分及质量百分比为Nd：26.00％-30.00％、B：1.00％-2.50％、Si：0.80％-1.50％、Ga：0.10％-0.20％、Dy：0.10％-0.50％、V：0.10％-0.30％、余量为Fe。