[发明专利]一种制备各向异性SmFeN永磁合金粉体的方法

说明书

本发明公开了一种制备各向异性SmFeN永磁合金粉体的方法，包括步骤：基于化学式Sm₂Fe₁₇，称取原料Sm₂O₃和铁粉；其中，按照Sm原子数计，Sm₂O₃比理论用量过量1at％～10at％；将称量好的原料机械研磨，使铁粉片状化，并与Sm₂O₃充分混合；在上步制得的混合料中加入钙粒，进行充分的还原扩散反应，得到钐铁合金；水洗，渗氮处理，得到片状化的各向异性SmFeN永磁合金粉体。本发明的方法，工艺成本低，还原扩散效率和后续的渗氮效率高，后续过程引入的杂质少，片状化过程与混料过程同步进行，工艺简单，混合均匀度好。

技术领域

本发明涉及一种制备各向异性SmFeN永磁合金粉体的方法。

背景技术

1990年Coey合成了稀土永磁合金材料SmFeN以来，SmFeN凭借其优于NdFeB的内禀磁性引起了广泛关注。近年来随着稀土金属钕及其化合物的价格逐年增高，不含金属钕、镝等贵稀土元素的钐铁氮合金材料有了更加显著的经济优势与应用前景。钐铁氮材料以优于钕铁硼的内禀磁性，更好的抗氧化性能，更高的居里温度，成为粘结钕铁硼磁粉的有力竞争对手，尤其在高温环境的应用下具有不可替代的作用。近年来制备钐铁氮合金有许多文献报道，主要制备方法有：1、熔炼法，2、机械化合金法，3、快淬法，4、还原扩散法。其中还原扩散法制备各向异性钐铁氮合金粉的相关工作常见报道，主要单位有：日本日亚化学株式会社，北京科技大学等。

例如：公开号为：CN 1424165 A，专利名称：一种还原扩散法制造Sm-Fe-N永磁合金粉末的方法公开了一种采用还原扩散法制造Sm-Fe-N永磁合金粉末的方法。其工艺流程为：原材料选择及预处理→反应物的配比→反应物混合→金属热还原与扩散合金化→反应产物化学分离→金属粉末的脱水干燥→粉末渗氮处理→制造各向异性粘结Sm-Fe-N磁体；其用稀土氯化物和选择控制合金元素铁粉的粒度、还原剂为金属Ca与CaH₂,在760-860℃较低温度范围内进行还原扩散反应，生成Sm-Fe合金及副产物,经化学分离后Sm-Fe合金粉化渗氮，直接获得所需成分和粒度要求的Sm-Fe-N磁性合金粉末。

现有技术中，相关工作存在部分问题：1，利用铁粉或氧化铁与氧化钐或者氯化钐进行混合后再进行钙还原，为了保证还原扩散的充分进行，所选用的铁粉原料大多数是粒度小，价格高的铁粉，成本高且纯度一般低于普通的还原铁粉或者雾化铁粉；2，选用普通的雾化铁粉或者还原铁粉容易造成合金化不完全，还原扩散后很难得到单相的Sm₂Fe₁₇合金，对后续粉体的磁性能有显著的不利影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备各向异性SmFeN永磁合金粉体的方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种制备各向异性SmFeN永磁合金粉体的方法，包括步骤：

1)基于化学式Sm₂Fe₁₇，称取原料Sm₂O₃和铁粉；其中，按照Sm原子数计，Sm₂O₃比理论用量过量1at％～10at％；

2)将称量好的原料机械研磨，使铁粉片状化，并与Sm₂O₃充分混合；

3)在上步制得的混合料中加入钙粒，进行充分的还原扩散反应，得到钐铁合金；

4)水洗，渗氮处理，得到片状化的各向异性SmFeN永磁合金粉体。

步骤1)中，所述的理论用量为：Sm原子数和Sm、Fe的原子总数的比值。

步骤2)中，通过立式搅拌研磨机将称量好的原料机械研磨。