[发明专利]一种纳米复合永磁材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米复合永磁材料的制备方法，本发明将R‑Cu合金添加到SmCo/Fe(Co)非晶结构和晶化物中，通过Sm‑(Co,Cu)晶化相的形成与Sm、Cu元素在软硬磁晶粒间富集，实现了SmCo/Fe(Co)纳米复合材料室温矫顽力的提高；通过Cu元素进入硬磁晶格形成Sm‑(Co,Cu)晶化相，提升了SmCo/Fe(Co)复合材料矫顽力的高温稳定性并将SmCo/Fe(Co)材料晶化温度和制备温度降低至500℃以下，最低可至400～425℃。提高室温矫顽力和矫顽力的高温稳定性，使得本发明具有开发高磁能积耐高温纳米复合永磁材料的制备优势；降低制备温度，具有低能耗的节能型制备优势，使本发明非常适合在低能耗下开发高软磁低稀土、高磁能积的耐高温纳米复合永磁材料。

技术领域

本发明涉及一种纳米复合永磁材料的制备方法，尤其是一种具有较高矫顽力的SmCo/Fe(Co)纳米复合永磁材料的制备方法。

背景技术

由软磁相和硬磁相组成的各向同性纳米晶复合永磁材料相对传统硬磁单相永磁材料来说，具有稀土含量低、制备周期短、磁一致性高、近终成型等优点，目前已在信息产业、办公自动化、消费电子、家用电器、传感器、汽车等诸多精密电机和微特电机使用领域有着广泛应用。市场上应用最广的各向同性永磁材料为Nd-Fe-B/Fe型纳米材料，磁能积通常为8～17MGOe，且受Nd₂Fe₁₄B相居里温度的影响(T_c～310℃)，其使用温度多限制在150℃以下，温度在200℃以上时其磁性锐减，温度在300℃及以上时磁性基本消失，因此难以满足市场对200℃以上尤其是300℃以上耐高温永磁体的应用需求。

作为重要的各向同性纳米晶复合永磁材料，由Sm-Co硬磁相和Fe(Co)软磁相组成的SmCo/Fe(Co)永磁材料，相对市场上普遍使用的钕铁硼纳米晶复合永磁材料具有更高的居里温度(T_c＞700℃)，并且可以在更低的硬磁相含量下获得更优的室温磁能积(如18～19MGOe)，因此在室温和高温应用方面前景广阔。

但是，现有技术制备的各向同性SmCo/Fe(Co)纳米复合永磁材料通常室温矫顽力较低且高温稳定性较差，同时存在室温矫顽力越低，由高温减磁造成的矫顽力和磁能积下降越严重的现象，导致现有的各向同性SmCo/Fe(Co)纳米复合永磁材料在300℃条件下的高温磁能积远低于其室温磁能积水平，因此在满足市场对高温强磁材料的使用需求方面存在很大挑战。另外，降低制备温度可以大量降低能源消耗与制备成本，受SmCo/Fe(Co)纳米复合材料晶化相种类和晶化温度影响，目前18～19MGOe的高性能SmCo/Fe(Co)纳米复合材料制备温度通常要升温至500℃以上，难以控制在500℃以内，因制备温度高而造成的能源消耗问题非常严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通过添加R-Cu合金从而提高室温矫顽力和矫顽力高温稳定性、降低制备温度的纳米复合永磁材料的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种纳米复合永磁材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按比例将R-Cu合金粉末、硬磁原料粉末和软磁原料粉末混合，对所得混合材料进行高能球磨，获得硬磁晶粒非晶化和软磁晶粒纳米尺度化的非晶基体混合粉末；

(2)将步骤(1)所得非晶基体混合粉末进行加热晶化处理，将非晶基体混合粉末中的非晶相转变为晶化态，即得到所述的纳米复合永磁材料。

上述硬磁晶粒非晶化包含所有硬磁晶粒发生非晶化转变、部分硬磁晶粒非晶化转变、微量硬磁晶粒发生非晶化转变、硬磁晶粒部分区域发生非晶化转变等情况。