[发明专利]一种具有陶瓷层的钐钴永磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有陶瓷层的钐钴永磁体的制备方法，采用掺杂来调整SmCo₅合金的成分来获得大的合金成分过冷度，并配合高速快淬工艺，获得细小晶粒尺寸的各向异性SmCo₅；本发明能够保证磁体基体与Al₂O₃‑NiO复合陶瓷涂层之间的连接牢固，Al₂O₃‑NiO复合陶瓷涂层不易出现气泡和掉落，同时采用等离子喷涂技术制备Al₂O₃‑NiO复合陶瓷涂层从而可以实现磁体表面高质量防护。

技术领域

本发明涉及磁性材料制造领域，具体涉及一种具有陶瓷层的钐钴永磁体的制备方法。

背景技术

稀土永磁材料是指稀土金属和过渡族金属形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料。稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料，它比九十世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍，比铁氧体、铝镍钴性能优越得多，比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍。由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生，所以稀土永磁材料一出现，立即引起极大重视，发展极为迅速。稀土永磁材料已在机械、电子、仪表和医疗等领域获得了广泛应用。

SmCo₅稀土永磁材料具有高的磁性能和高居里温度，尤其是工作温度在180-250℃以上时，该磁钢仍然具有高的磁能积、矫顽力和剩磁，因此被广泛应用于航空航天、国防军工、微波器件、通讯、医疗设备、仪器仪表、风力发电、各种磁性传动装置、传感器、磁处理器、高端电机等行业。

由于磁体相合金，加工工艺为粉末冶金或烧结成型。结构疏松多孔，各相之间的电位差较大，容易在温润环境下构成原电池产生严重的晶间腐蚀，严重影响磁体的性能和寿命。目前，最为常见的磁体表面防护技术为电镀和化学镀，然而利用电镀和化学镀工艺在磁体基体表面制备防护层，表调处理和施镀过程都会使液体物质进入基材，以至于在后期的使用过程中防护层内部发生起泡，剥落等失效现象。

发明内容

本发明提供一种具有陶瓷层的钐钴永磁体的制备方法，采用掺杂来调整SmCo₅合金的成分来获得大的合金成分过冷度，并配合高速快淬工艺，获得细小晶粒尺寸的各向异性SmCo₅；本发明能够保证磁体基体与Al₂O₃-NiO复合陶瓷涂层之间的连接牢固，Al₂O₃-NiO复合陶瓷涂层不易出现气泡和掉落，同时采用等离子喷涂技术制备Al₂O₃-NiO复合陶瓷涂层从而可以实现磁体表面高质量防护。

为了实现上述目的，实现上述目的，本发明提供了一种具有陶瓷层的钐钴永磁体的制备方法，该钐钴永磁材料基体由下述组分按通式：Sm(Co_1-yNi_y)_5-xSi_x，其中y=0.03-0.1，x=0.2-0.5；

该方法包括如下步骤：

(1)按照上述通式称取各元素进行配料；

(2)将配料置于熔炼炉中，炉内抽真空至少达到5×10^-3Pa；然后，通氦气至炉内压力为50-80kPa；升温至1300-1450℃熔化，搅拌、精炼后浇铸到水冷铜模中待用；

（3）将得到的合金铸锭破碎，装入真空甩带机中的石英管内，石英管底端喷嘴直径为0.5-0.8mm，对真空甩带机的腔体抽真空后，向腔体内充入保护气体；接通真空甩带机电源，加热熔化石英管内的合金，同时，控制石英管底端喷嘴至铜辊表面距离为1-5mm，调整真空甩带机铜辊转速，使铜辊转速为55-65m/s，将母合金熔体喷射到转动的铜辊上，得到各向异性SmCo₅型稀土永磁材料薄带；将薄带重新熔融后采用铜模铸造制得永磁材料基体；