[发明专利]一种各向异性纳米晶钴基稀土永磁及其制备方法

说明书

本发明提供一种各向异性纳米晶钴基稀土永磁及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：获得钴基稀土磁粉；对所述钴基稀土磁粉进行热压，获得各向同性磁体；对所述各向同性磁体进行热挤出，获得各向异性纳米晶钴基稀土永磁，所述热挤出的温度为600～900℃。与传统墩粗热变形方法相比，本发明制备的各向异性纳米晶钴基稀土永磁，可以获得更均匀的变形织构，具有净成型特征，同时还能提高稀土永磁材料的最大磁能积，并且不降低剩磁和矫顽力。

技术领域

本发明属于稀土磁性材料制备技术领域，具体涉及一种各向异性纳米晶钴基稀土永磁及其制备方法。

背景技术

稀土永磁材料因可以起到能量储存和转换的作用，而被广泛地应用在各种微特电机中，在计算机、汽车、仪器、仪表、家用电器、石油化工、医疗保健、航空航天等行业中都起到重要作用；同时也被应用来产生强间隙磁场的元器件中，在核磁共振设备、电器件、磁分离设备、磁力机械、磁疗器械等行业起到重要作用。

随着风力发电、新能源汽车、变频家电、节能电梯、节能石油抽油机等新兴绿色能源领域的快速发展，对高端稀土永磁材料的需求日益增长，也对永磁材料的磁性能，特别是温度稳定性，提出了更高的要求。常用的稀土永磁主要包括铁基和钴基稀土永磁。作为铁基稀土永磁主要代表的钕铁硼磁体虽然具有超高室温磁能积，被称为“磁王”，但低的居里温度不利于其应用于高温环境。而作为典型的钴基稀土永磁的钐钴磁体具有高的矫顽力和温度稳定性，适合应用于较高温应用领域。

目前，钴基稀土永磁的制备方法主要包括烧结法和热变形方法，烧结法制备过程采用传统粉末冶金技术，将磁粉在特殊的磁场中取向，使晶粒取向趋于一致后进行烧结、热处理和加工。虽然烧结磁体磁性能较高，但工艺复杂、生产时间较长，且无法实现近终成型。而热变形方法制备的各向异性纳米晶永磁体，工艺流程短，只需要热压和热变形两步。其中，热压过程是为了获得高致密的纳米晶磁体，而热变形过程则是为了获得高的变形织构，实现磁各向异性。与传统粉末冶金烧结的微米晶磁体相比，热变形纳米晶磁体无需磁场取向即可获得各向异性，而且其力学性能和抗腐蚀性能更优。常规热变形方法一般采用镦粗变形，该方式由于变形不均匀，所制备的热变形磁体磁性能也不均匀，需要后期加工中切除上下面形变量小的区域，无法达到近净成形，造成大量的浪费。

发明内容

本发明提供一种各向异性纳米晶钴基稀土永磁及其制备方法，该制备方法利用热挤出方式进行变性，可以获得均匀的变形织构，具有净成型特征。

具体来说，本发明提供了如下技术方案：

一种各向异性纳米晶钴基稀土永磁的制备方法，包括以下步骤：

获得钴基稀土磁粉；

对所述钴基稀土磁粉进行热压，获得各向同性磁体；

对所述各向同性磁体进行热挤出，获得各向异性纳米晶钴基稀土永磁，所述热挤出的温度为600～900℃。

发明人在钴基稀土磁性材料制备技术的研发过程中发现，首先对非晶/纳米晶磁粉进行热压制备成各向同性前驱体，然后将前驱体在600～900℃温度下通过在模具压头设计的通孔中挤出成型，可以获得均匀的变形织构，具有净成型特征，同时还能提高稀土永磁材料的最大磁能积，并且不降低剩磁和矫顽力。

优选的，上述制备方法中，所述钴基稀土磁粉包括式RCo_a-xTM_x(原子比)的合金，其中，R是至少一种稀土元素，TM是至少一种过渡族元素；a是3、5或7，0≤x≤0.3。

进一步优选的，R选自Sm、Pr、La、Ce、Y中的一种或多种，TM选自Ni、Fe、Mn、Cr、Al、Sn、Ga、Ti、Zn、Zr、Mo、Ag、Cu中的一种或多种。