[发明专利]一种制备SmCo7

说明书

本发明公开一种制备SmCo₇/Co复合永磁体的方法及其磁体，其制备过程为：将破碎后的金属Sm和Co经高能球磨得到非晶结构粉末，然后再将非晶结构粉末在真空热压烧结炉中加压烧结得到纳米晶SmCo₇/Co复合磁体。本发明的有益效果在于，通过合理的Sm和Co原料配比，采用高能球磨制备非晶结构粉末，实现两种原料金属的机械合金化，随后使用真空热压烧结得到含有SmCo₇(H)和Co两相的纳米晶粒复合磁体。该制备方法与现有技术相比，无需复杂的真空熔炼和甩带快淬工艺，也不掺杂其他元素，制备工艺大大简化了，能得到高性能的致密SmCo₇/Co复合永磁体。

技术领域

本发明涉及一种钐钴永磁体的制备方法，具体涉及一种制备SmCo₇/Co复合永磁体的方法及其磁体。

背景技术

近年来，在航空航天、国防军工以及民用工业领域的许多重要器件和设备都要求永磁材料要同时具有高的磁能积和工作温度。在已商业化的高磁性能永磁体中，只有Sm-Co基磁体同时具有较高的居里温度和较大的磁能积。Sm-Co 系合金具有多种结构，而目前得到实际应用的只有SmCo₅和Sm₂Co₁₇相的合金。 SmCo₇型合金成分介于于SmCo₅和Sm₂Co₁₇之间，其具有TbCu₇型结构，且居里温度和饱和磁化强度均高于SmCo₅型合金。并且，SmCo₇合金还具有较大的各向异性场和较低的内禀矫顽力温度系数等优良性能，在高温磁体领域具有广泛应用前景。

但由于SmCo₇相为高温相，属于亚稳态，常温下不稳定且不易得到，因此常常需要掺杂各种其他元素使得SmCo₇相稳定存在。另一方面，根据单畴粒子理论，合金铸锭的晶粒粗大(微米级)，其矫顽力较低，故还需要实现晶粒细化 (纳米级)以得到高性能SmCo₇磁体。

现有的SmCo₇磁体的制备方法一般包括合金铸锭及破碎、非晶合金粉末制备和烧结等步骤。例如，专利文献CN 101962722 A和科技论文(SmCo₇块状纳米晶烧结磁体的研究，材料研究学报，2007)公开了制备SmCo₇块状纳米晶烧结磁体的方法。其基本过程为，借助真空熔炼技术先将金属Sm和Co制备成合金铸锭，该铸锭以SmCo₅和Sm₂Co₁₇相为主，为使其向SmCo₇相转化，需要再借助真空甩带工艺，以快淬方式得到具有SmCo₇相的快淬带，这一步骤同时也使晶粒细化；接着再进行球磨制备非晶合金粉末，最后烧结制备供使用的块状致密磁体。

但上述制备工艺非常复杂，需要掺杂其他合金元素，并且由于Sm为易挥发元素，导致在熔炼过程中成分较难精确控制。因此，有必要发展一种更简单的工艺方法，制备高性能的纳米晶SmCo₇相磁体。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的目的之一在于提供一种制备SmCo₇/Co复合永磁体的方法。

技术方案如下：

一种制备SmCo₇/Co复合永磁体的方法，其关键在于包括以下步骤：

(1)将破碎后的金属Sm和Co按24.5～33.8:66.2～75.5的重量比进行物理混合，然后将混合后的金属在惰性气体氛围下进行球磨得到非晶结构粉末；

(2)在惰性气体保护下，对所述非晶结构粉末进行热压烧结，其烧结温度为650～850℃，得到SmCo₇/Co复合磁体。