[发明专利]一种2:17型SmCoCuFeZrB烧结永磁体及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201911350117.1 申请日: 2019-12-24
公开(公告)号: CN111180157B 公开(公告)日: 2021-04-06
发明(设计)人: 俞能君;单杰峰;张朋越;泮敏翔;吴琼;葛洪良 申请(专利权)人: 中国计量大学;中国计量大学上虞高等研究院有限公司
主分类号: H01F1/057 分类号: H01F1/057;H01F41/02
代理公司: 杭州天昊专利代理事务所(特殊普通合伙) 33283 代理人: 何碧珩
地址: 310018 浙江省*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 17 smcocufezrb 烧结 永磁体 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种2:17型SmCoCuFeZrB烧结永磁体,其元素组成式为Smx(Co1‑a‑b‑c‑dFeaCubZrcBd)z,该式中符号x,a,b,c,d和z表示限定元素的组成范围,其中,原子个数比x:a:b:c:d:z=1:(0.01~0.4):(0~0.03):(0.01~0.05):(0.01~0.04):(6.8~8.4);该磁体具有胞状组织结构,胞壁相是1:4:1型晶体结构的Sm(CoFeCu)4B相,胞内主相为Sm2(CoFe)17B相。本发明还公开了该烧结永磁体的制备方法,本发明制备的烧结永磁体,其致密度和取向度是纳米晶和非晶磁体无法比拟的;而且本发明通过热处理工艺、控氧工艺等的配合,有效抑制了所述磁体在热处理过程中相的不受控分解,实现了微结构和相组成的有效调控,实现了烧结2:17型钐钴磁体中Fe元素添加量的提高,提升了高Fe含量下磁体的内禀矫顽力,进而提高烧结2:17型钐钴磁体的最大磁能积。

技术领域

本发明涉及烧结稀土永磁金属间化合物材料,具体涉及一种2:17型SmCoCuFeZrB烧结永磁体及其制备方法。

背景技术

2:17型钐钴永磁材料因具有较高的磁性能、优良的温度稳定性和耐腐蚀性在高温和高稳定性应用领域有着不可替代的作用,广泛应用于高温传感器、磁轴承等仪器设备上。

目前,商业烧结2:17型钐钴永磁材料通常仅采用Sm\Co\Fe\Cu\Zr五种元素,Zr元素主要形成富Zr的片状相为回火过程总Fe/Cu元素的相互扩散提供通道,Cu元素主要富集于胞壁SmCo5H相中形成对主相磁畴的钉扎作用,使磁体获得较高的矫顽力,Fe元素主要富集于胞内主相Sm2Co17R相中,为磁体提供磁化强度。在SmCo5H型晶体结构中Cu元素主要占据2c位置,且固溶度为100%,Fe元素在SmCo5H型晶体结构中固溶度极小且主要占据3g位。研究发现,Fe含量增加会导致磁体胞壁相中的Fe含量增加导致磁体的内禀矫顽力急剧下降。根据基础磁学理论,磁体的最大磁能积是由磁体的剩余磁化强度和矫顽力共同决定的。因此,即使提高Fe含量可以有效提高磁体的剩余磁化强度,但磁体矫顽力的恶化使得高剩余磁化强度无法得到有效利用,极大限制了烧结2:17型钐钴永磁材料最大磁能积的进一步提升。传统烧结2:17型钐钴永磁体因其胞壁相为SmCo5相,Fe原子过多取代Co原子会大幅降低该相的各向异性,导致无法对主相磁畴形成有效钉扎,磁体内禀矫顽力下降。

发明内容

针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种2:17型SmCoCuFeZrB烧结永磁体及其制备方法。

为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案:

一种2:17型SmCoCuFeZrB烧结永磁体,其元素组成式为Smx(Co1-a-b-c-dFeaCubZrcBd)z,该式中符号x,a,b,c,d和z表示限定元素的组成范围,其中,x:a:b:c:d:z=1:(0.01~0.4):(0~0.03):(0.01~0.05):(0.01~0.04):(6.8~8.4),此比例为原子个数比;该磁体具有胞状组织结构,胞壁相是1:4:1型晶体结构的Sm(CoFeCu)4B相,胞内主相为Sm2(CoFe)17B相。

一种2:17型SmCoCuFeZrB烧结永磁体的制备方法,该制备方法用于制备以上所述的烧结永磁体,包括以下步骤:

(1)配料:按照各个原子百分比计算限定元素的质量百分比,按质量百分比称取所需原料;

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