[发明专利]一种2:17型烧结钐钴永磁体的制备方法

说明书

本发明涉及一种2:17型烧结钐钴永磁体的制备方法，属于磁性材料制备技术领域，解决钐钴合金吸氢及脱氢难，工艺流程长，磁体取向差的技术问题。本发明包括以下步骤：（1）按比例称取钐钴永磁体合金原料，制备合金铸锭或者速凝薄带合金片，然后将其机械破碎得到钐钴合金颗粒；（2）采用氢化反应球磨制粉方法将合金颗粒制备成平均粒度为3~10μm的合金粉末；（3）钐钴合金粉末经磁场取向成型、冷等静压压制成型，制备出生坯；（4）生坯经烧结固溶和时效处理制备2:17型烧结钐钴永磁体。本发明提供的制备方法易于操作控制和产业化，制备出的烧结钐钴磁体性能优异。

技术领域

本发明属于磁性材料制备技术领域，具体涉及一种2:17型烧结钐钴永磁体的制备方法。

背景技术

稀土永磁材料自20世纪60年代问世以来，以其优秀的磁性能而备受青睐，在科研、生产和应用方面都得到了迅速发展。其中作为第二代稀土永磁材料的2:17型钐钴永磁材料，因具有优异的磁性能、高的居里温度、良好的温度稳定性以及出色的抗氧化和抗腐蚀性等特点，被广泛应用于国防军工、航空航天、高精度仪表、医疗器械、微波器件、传感器、各种磁性传动装置、高端电机等众多领域。

2:17型烧结钐钴永磁体的制备工艺比较复杂，现在比较成熟的制备工艺流程主要包括：合金熔炼、机械破碎、球磨或气流磨制粉、磁场取向成型、冷等静压、烧结固溶处理、时效处理。各环节工艺变化都对最终磁体磁性能有着显著影响。氢破作为稀土永磁材料的高效制粉方法已广泛应用于烧结Nd-Fe-B永磁材料的制备，通过氢破处理，钕铁硼合金锭与氢发生反应生成氢化物，从而在局部产生体积膨胀和较大应力，使合金发生沿晶断裂或晶间断裂，形成单晶颗粒，有效提高了磁体取向，改善了磁体综合磁性能。然而2:17型烧结钐钴合金发生吸氢反应需要较高的压力和时长，并且形成的SmH_x+2（0≤x≤1）化合物不易分解脱氢，需要较高的脱氢温度，因此，氢破工艺在烧结钐钴磁体工业化生产过程中一直未能得到应用。使2:17型烧结钐钴磁体更容易吸氢反应破碎，并且容易脱氢，将有效改善钐钴磁体取向度，提高磁体磁性能，对钐钴产业发展有重要意义。

目前，专利“一种钐钴系烧结材料的制备方法”（CN 102651263 B）中，将合金铸带进行氢化歧化反应，再经气流磨制粉。其氢化歧化反应较为复杂，反应需要加热，且反应时间长，导致能耗较高。专利“一种烧结钐钴永磁体材料及其制备方法”（CN 104637642 B）中，在熔炼炉中对铸锭进行吸氢，再进行气流磨制粉，但其氢化破碎过程没有进行脱氢处理，残余氢含量较高会影响最终磁体性能。另外，专利“一种钐钴永磁材料的制备方法”（CN105304249 B），对双合金铸锭分别吸氢及脱氢，再分别进行气流磨制粉，其工艺流程较长，并且吸氢脱氢过程中都需要长时间加热吸氢，能耗较大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决钐钴合金吸氢及脱氢难，工艺流程长，磁体取向差的技术问题，本发明提供一种利用氢化反应球磨技术制备2:17型烧结钐钴磁体的方法，从而降低能耗，提高生产效率，有效提高2:17型钐钴磁体的磁性能。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现。

一种2:17型烧结钐钴永磁体的制备方法，包括以下步骤：

S1、首先，按照如下重量百分比称取钐钴永磁体合金原料：（Sm_1-xRe_x）:25~27.5%、Fe:5.5~23.5%、Zr:2.1~3.3%、Cu:4~7.5%、余量为Co；其中，0≤x≤0.6，Re为Pr、Nd、Gd、Dy、Tb、Er、Y、Ho中的一种或几种；然后，将称取的钐钴永磁体合金原料在真空中频感应熔炼炉中熔炼制得合金铸锭，或者将称取的钐钴合金永磁体原料在真空速凝薄带炉中熔炼制得速凝薄带合金片；最后，将合金铸锭或者速凝薄带合金片机械破碎为粒径为0.5~2.5mm的合金颗粒；

S2、将步骤S1制备的合金颗粒采用氢化反应球磨制粉的方法制成平均粒径为3～10μm的合金粉末，所述氢化反应球磨制粉包括以下步骤：