[发明专利]一种高矫顽力钐钴永磁材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钐钴永磁材料及其制备方法，尤其涉及一种高矫顽力钐钴永磁材料及其制备方法。

背景技术

烧结钐钴永磁材料，因其优良的磁性能，特别是具有较高的矫顽力和低温度系数，良好的耐高温性能和抗腐蚀性，在许多领域，特别是在高温环境下得到广泛应用。传统的Sm₂Co₁₇型钐钴永磁材料的主要成分是钐、钴、铁、铜、锆，一般使用温度不超过400-450℃，若再提高使用温度，会带来矫顽力和磁能积的急剧降低。为了进一步提高钐钴永磁的使用温度，需要进一步提高钐钴永磁的矫顽力以及降低矫顽力温度系数。

在已有的专利中，如申请号为201010176900.3、201110030314.2的中国专利申请等，采用单合金法加入重稀土元素提高矫顽力，降低温度系数，但这种方法不能调控矫顽力。在ZL201210576210.6中，通过采用第一钐钴合金和含有重稀土的第二钐钴合金铸锭，粗破碎后混合球磨制粉；在申请号为201310196922.X的中国专利申请中，提到采用混合有含有重稀土的低熔点合金粉末的混合粉末。以上两者采用的都是普通熔炼铸锭方法制备合金。

申请号为201410532244.4的中国专利申请，采用溶液法制得钐钴粉末，但这种方法工艺复杂，产业化成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种高矫顽力钐钴永磁材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明之高矫顽力钐钴永磁材料，包括主合金和副合金，主合金和副合金质量比为100∶1－5；主合金化学式为Sm_xCo_yFe_zCu_wZr_bal，式中x、y、z、w、bal分别表示式中相应元素的质量百分比，24%≤x≤27%，45%≤y≤55%，15%≤z≤20%，4%≤w≤10%，其中x+y+z+w+bal=100%；副合金化学式为N_aM_bFe_c，N表示轻稀土元素Sm、Pr、Nd中的一种或混合元素，M为重稀土元素Dy、Tb中一种或混合元素，式中a、b、c表示相应元素的质量百分比，20%≤a≤25%，60%≤b≤65%，15%≤c≤20%，其中a+b+c=100%；同时加入相当于主合金粉末质量0.1-0.5%的Dy₂O₃粉末。

本发明之高矫顽力钐钴永磁材料的制备方法，通过双合金法配合传统粉末冶金工艺制备钐钴永磁,制备主合金和副合金，具体包括以下步骤：

步骤（1）、（2）、（3）为主合金粉的制备：

（1）配料：主合金按化学式为Sm_xCo_yFe_zCu_wZr_bal的质量百分比配料，式中x、y、z、w、bal分别表示式中相应元素的质量百分比，24%≤x≤27%，45%≤y≤55%，15%≤z≤20%，4%≤w≤10%，其中x+y+z+w+bal=100%；

原料优选采用纯度≥99.9％的金属；

（2）熔炼：将步骤（1）配好的主合金原料投入真空感应熔炼炉坩埚中，抽真空至3～6Pa，预热至600-700℃，充氩气至9×10⁵～9.01×10⁵Pa，提高功率到50-60kw进行熔炼，待合金完全熔化后，保温8～10min，然后将合金液浇注至水冷铜模中，制成合金铸锭；

（3）制粉：先将步骤（2）的合金铸锭通过粗破碎成0.1-0.3mm大小的颗粒；再将粗破碎的合金颗粒通过行星球磨或滚动球磨制成3.0-5.0微米的细粉，得主合金粉末；

步骤（4）、（5）、（6）为副合金粉的制备：

（4）配料：副合金按化学式为N_aM_bFe_c，N表示轻稀土元素Sm、Pr、Nd中的一种或混合元素，M为重稀土元素Dy、Tb中一种或混合元素，式中a、b、c表示相应元素的质量百分比，20%≤a≤25%，60%≤b≤65%，15%≤c≤20%，其中a+b+c=100%；

原料优选采用纯度≥99.9％的金属；