一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法，该永磁材料化学式为：(Sm1-x-yDyxGdy)2(Co1-a-b-cCuaAlbPc)17，其中x＝0.15-0.20，y＝0.03-0.05，a＝0.12-0.15，b＝0.05-0.1，c＝0.02-0.03，该方法包括如下步骤：(1)制备永磁合金；(2)破碎制粉；(3)制坯、烧结。本发明制备的高矫顽力钐钴基永磁材料，采用Dy和Gd替代部分Sm，来提高材料的矫顽力，采用Cu、Al及P替代部分Co，提高材料的磁能积，在制备过程中采用加氢熔炼、氢破法粉碎，来均匀材料的各向异性，进一步提高了材料的矫顽力。
【专利说明】一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法 所属【技术领域】
[0001] 本发明涉一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 功能材料的不断发展有力地促进了人类社会的社会进步，永磁材料是功能材料中 的一种，由于其具有能量转化功能和各种磁物理效应，目前已经广泛用于当今信息社会。稀 土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料，它比磁钢的磁性能高100多倍， 比铁氧体、铝镍钴性能优越得多
[0003] 近年来，具有高磁能积、高矫顽力的稀土永磁材料得到迅速发展。钐钴永磁体依据 成份的不同分为SmC 〇5和Sm2C〇17，分别为笫一代和笫二代稀土永磁材料，其具有较高的磁能 积和可靠的矫顽力，特别是2-17型稀土钴基永磁材料由于其具有良好的磁性能和温度特 性，可以在较高的环境温度下使用，被广泛应用于航天航空、国防军工等行业。
[0004] 但相对于钕铁硼永磁体来说，钐钴基永磁材料仍然具有很大的提升空间。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种钐钴基永磁材料的制备方法，使用该方法制备的永磁材料，具有 较高矫顽力和磁能积。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供的一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法， 该永磁材料化学式为：（5111 1_!￡1〇7!￡6(^)2((：〇1_ ￡1_13_。(：11￡^11^。)17，其中叉=0.15-〇.20,7 = 0· 03-0. 05, a = 0· 12-0. 15, b = 0· 05-0. 1，c = 0· 02-0. 03,该方法包括如下步骤：
[0007] (1)制备永磁合金
[0008] 按照化学式的配比将Sm、Dy、Gd、Cu、Al及P混合，置于管式炉熔炼，熔炼在真空下 进行，待物料融化后，按照化学式配比，将Co加入到管式炉中，然后通入1-2个大气压的氢 气，反复熔炼4-6次后，注到水冷铜模中得到合金铸锭；
[0009] (2)破碎制粉
[0010] 将上述合金铸锭,先通过氢破法破碎为2-5mm大小的合金粉末，然后放置于反应 容器内抽真空，然后通入氦气，保持氦气压力为2_3MPa，利用气流磨将合金粉化为平均粒径 为5-10 μ m的合金粉末；
[0011] ⑶制坯、烧结
[0012] 将上述合金粉末在2-2. 5T磁场中垂直取向、压制成型，并进一步冷等静压使毛坯 致成型密度为3. 5-3. 75g/ml ;
[0013] 将成型毛坯在氦气保护下放入烧结炉进行烧结，先升温至700-85(TC，保温 l-2h，然后升温至1250-1350°C烧结4-6h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在 750-820°C和350-450°C热处理回火l_2h，得到产品。
[0014] 本发明制备的高矫顽力钐钴基永磁材料，采用Dy和Gd替代部分Sm，来提高材料的 矫顽力，采用Cu、A1及P替代部分Co,提高材料的磁能积，在制备过程中采用加氢熔炼、氢 破法粉碎，来均匀材料的各向异性，进一步提高了材料的矫顽力。
【具体实施方式】
[0015] 实施例一
[0016] 该实施例制备的该永磁材料化学式为：（Sn^Dy^Gda.KComCu^Al^P^L。
[0017] 按照化学式的配比将Sm、Dy、Gd、Cu、Al及P混合，置于管式炉熔炼，熔炼在真空下 进行，待物料融化后，按照化学式配比，将Co加入到管式炉中，然后通入1个大气压的氢气， 反复熔炼6次后，注到水冷铜模中得到合金铸锭。
[0018] 将上述合金铸锭,先通过氢破法破碎为2_5mm大小的合金粉末，然后放置于反应 容器内抽真空，然后通入氦气，保持氦气压力为2MPa，利用气流磨将合金粉化为平均粒径为 5_10 μ m的合金粉末。
[0019] 将上述合金粉末在2T磁场中垂直取向、压制成型，并进一步冷等静压使毛坯致成 型密度为3. 5g/ml。
[0020] 将成型毛坯在氦气保护下放入烧结炉进行烧结，先升温至70(TC，保温2h，然后升 温至1250°C烧结6h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在750°C和350°C热处理回 火2h，得到产品。
[0021] 实施例二
[0022] 该实施例制备的该永磁材料化学式为：(SmQ.75DyQ.2Gd Q.Q5) 2 (C〇Q.72CuQ. 15Α1α Λ.Q3) 17,。
[0023] 按照化学式的配比将Sm、Dy、Gd、Cu、Al及P混合，置于管式炉熔炼，熔炼在真空下 进行，待物料融化后，按照化学式配比，将Co加入到管式炉中，然后通入2个大气压的氢气， 反复熔炼4次后，注到水冷铜模中得到合金铸锭。
[0024] 将上述合金铸锭,先通过氢破法破碎为2_5mm大小的合金粉末，然后放置于反应 容器内抽真空，然后通入氦气，保持氦气压力为3MPa，利用气流磨将合金粉化为平均粒径为 5_10 μ m的合金粉末。
[0025] 将上述合金粉末在2. 5T磁场中垂直取向、压制成型，并进一步冷等静压使毛坯致 成型密度为3. 75g/ml。
[0026] 将成型毛坯在氦气保护下放入烧结炉进行烧结，先升温至850°C，保温lh，然后升 温至1350°C烧结4h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在820°C和450°C热处理回 火lh，得到产品。
[0027] 比较例
[0028] 按重量比计将成分为Sm2C〇15Fe2的合金原材料制成钢锭，通过机械破碎为2-3毫米 大小的颗粒；采用球磨法将所述颗粒破碎为10-15微米的粉末；将所述粉末在2特斯拉磁 场下成型后，再经过等静压得到初步毛坯；将所述毛坯在1150°C下进行30分钟的烧结处理 后，并淬火至室温；制得得到钴基永磁材料。
[0029] 对相同尺寸的实施例1-2及比较例的永磁材料进行磁性能测试，磁性能测试利用 BH仪测试，测试温度为25°C，测量最大磁能积（BH) max和矫顽力，发现实施例1-2的最大磁 能积相对比较例提高17-22%，实施例1-2的矫顽力相对比较例提高20-30%以上。
【权利要求】
1. 一种高矫顽力钐钴基永磁材料的制备方法，该永磁材料化学式为：（Sm^DyfcgdC 0i-a-b- cCuaAlbPc)i7,其中 x = 〇· 15-0. 20，y = 0· 03-0. 05，a = 0· 12-0. 15，b = 0· 05-0. 1，c =0. 02-0. 03,该方法包括如下步骤： (1) 制备永磁合金 按照化学式的配比将Sm、Dy、Gd、Cu、Al及P混合，置于管式炉熔炼，熔炼在真空下进行， 待物料融化后，按照化学式配比，将Co加入到管式炉中，然后通入1-2个大气压的氢气，反 复熔炼4-6次后，注到水冷铜模中得到合金铸锭； (2) 破碎制粉 将上述合金铸锭，先通过氢破法破碎为2-5_大小的合金粉末，然后放置于反应容器 内抽真空，然后通入氦气，保持氦气压力为2-3MPa，利用气流磨将合金粉化为平均粒径为 5-10 μ m的合金粉末； ⑶制?、烧结 将上述合金粉末在2-2. 5T磁场中垂直取向、压制成型，并进一步冷等静压使毛坯致成 型密度为 3. 5-3. 75g/ml ; 将成型毛坯在氦气保护下放入烧结炉进行烧结，先升温至700-85(TC，保温l_2h，然后 升温至1250-1350°C烧结4-6h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在750-820°C和 350-450°C热处理回火l_2h，得到产品。
【文档编号】C22C30/02GK104157385SQ201410352411
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月19日 优先权日:2014年3月15日
【发明者】周连明, 周园园 申请人:南通万宝实业有限公司