[发明专利]一种Gd,Co永磁材料及制备方法

说明书

本发明提供一种Gd，Co永磁材料及制备方法，由稀土Gd和Co为原材料，按照1:3的原子配比称量，经熔炼、甩带急冷和热处理制备得化学式为GdCo₃的菱方相永磁材料，所得材料具有PuNi₃型的晶体结构；居里温度为611K，在室温时，饱和磁化强度为6.6‑66.4emu/g，矫顽力0.083‑13.845kOe。本发明的Gd，Co永磁材料具有矫顽力大，温度稳定性好，总体制备工艺简单的特点，适合工业生产。

技术领域

本发明属于永磁材料技术领域，尤其涉及一种Gd,Co永磁材料及制备方法。

背景技术

磁性材料的种类多，应用范围广，随着科技的发展，各行各业对永磁体的需求量还在不断的增加。磁性材料从性能及应用上可以划分成：软磁材料、硬(永)磁材料、巨磁材料、旋磁材料、压磁材料、磁记录材料、半硬磁材料、磁电子学材料和其他磁性材料等。现代工业和科学技术中广泛应用的永磁材料包括铸造永磁材料、铁氧体永磁材料、稀土永磁材料和其他永磁材料四大类。稀土永磁体自问世以来，大力推动了永磁体的发展，也促进了社会相关行业的巨大进步。这类磁体是以稀土金属和过渡族金属(Co、Fe)化合物为基础的。一般情况下，稀土元素提供强的磁晶各向异性，而Co或Fe产生较高的饱和磁化强度和居里温度。稀土永磁材料发展到今天，共经历了三个阶段。第一代是具有CaCu₅型结构，空间群P6/mmm的SmCo₅永磁体。问世初期论磁能积达到244.9KJ/m³，有着较好的磁晶各向异性，磁晶各向异性常数Ku₁＝15～19×10³kJ/m³。而且居里温度高达740℃，能够在-50-150℃的较宽温度范围下工作，拥有较强的温度稳定性。第二代也是以Sm、Co为原材料，在高温下能保持Th₂Ni₁₇型六方结构，低温下则转变为Th₂Zn₁₇型菱方结构的Sm₂Co₁₇永磁体。Sm₂Co₁₇具备比第一代永磁体材料更佳的性能，且居里温度更高，达到926℃。在前面两代永磁材料的推动下，第三代永磁材料Nd₂Fe₁₄B问世。一直到今天，Nd₂Fe₁₄B依然是工业上最常用的永磁材料，其优势主要为Nd、Fe、B这三种元素比较丰富，且成本不高，在资源上限制不大。Nd₂Fe₁₄B的出现刷新了很多性能上的数据，综合性能优于前两代永磁材料，虽然矫顽力并非最大，但理论磁能积值遥遥领先，可达64MGOe。室温各向异性常数K₁＝4.2MJ/m³，K₂＝0.7MJ/m³。但是Nd₂Fe₁₄B永磁体最大的缺点是居里温度(～315℃)较低，温度稳定性较差，限制了其在高温环境下工作的可能性。

自第一代1:5(CaCu5)型、第二代2:17(Th₂Ni₁₇)型及第三代2:14:1(Nd₂Fe₁₄B)永磁材料问世以来，广大专家学者对永磁材料的开发进行了大量研究，并衍生了许多新型的永磁材料。RECo₃金属间化合物具有较大的磁晶各向异性和重要的饱和磁化强度特性，是Co子晶格的3d巡游磁性和RE子晶格的4f局域磁性结合的结果。其中晶体结构和晶界组织决定了RECo₃金属间化合物有着很强的3d-3d、3d-4f、4f-4f之间的磁耦合作用。

技术的缺陷和不足：