一种SmCo4B基永磁薄带及其制备方法与流程

文档序号:12679080阅读:200来源:国知局
本发明的技术方案涉及含稀土金属和磁性过渡金属的和Ⅲa族元素的硬磁材料的磁体,具体地说是一种SmCo4B基永磁薄带及其制备方法。
背景技术
::稀土永磁材料是以Pr、Nd、Sm等稀土元素和Fe、Co、Ni等过渡族金属元素采用一定的制备工艺所形成的永磁材料,其在机械、电子和航空等领域具有广泛的应用。稀土元素的自旋-轨道耦合作用强,各向异性场高,可以提供较大的磁矩,且居里温度较高。目前稀土永磁材料已经开发了SmCo5基合金、Sm2Co17基合金和Nd-Fe-B合金三代永磁体,其中Nd-Fe-B系列永磁体具有最大的磁能积,而Sm-Co系列则在高温条件下拥有更大的优势。Sm-Co系合金中,SmCo5基合金具有较高的磁能积、最高的矫顽力、较高的各向异性场和优异的温度稳定性,因此SmCo5基合金第一代永磁体目前仍被广泛地研究和发展。OesterreicherH等人(OesterreicherH,SpadaF,AbacheC.Anisotropicandhighmagnetizationrareearthtransitionmetalcompoundscontainingmetalloids[J].Materialsresearchbulletin,1984,19(8):1069-1076.)研究发现,将少量B原子溶入SmCo5中可以形成SmCo4B相,它具有CeCo4B型六方结构,空间群为P6/mmm。因此,SmCo4B相实际上是由于SmCo5相中的某些Co原子被B原子替换而形成的。研究表明(JiangX,BalamuruganB,ShieldJE.EffectofFecontentonstructuralandmagneticpropertiesofSmCo4-xFexBalloys[J].JournalofAlloysandCompounds,2014,617:479-484.),SmCo4B相拥有更大的硬磁性能,其各向异性场在4.2K时可以达到120T,而SmCo5相在同样条件下仅为71T,在300K时,SmCo4B相的矫顽力可以达到44kOe。用Fe置换SmCo4B中部分Co原子后可以得到SmCo4-xFexB相,然而Fe在SmCo4-xFexB中存在固溶度的限制,当x<1时可以形成单相Sm(Co,Fe)4B,但x≥1时,合金中则会形成Sm(Co,Fe)4B与Sm2(Co,Fe)17By两相共存的结构(JiangX,DevarajA,BalamuruganB,etal.MicrostructureofmultistageannealednanocrystallineSmCo2Fe2Balloywithenhancedmagneticproperties[J].JournalofAppliedPhysics,2014,115(6):063902.)。JiangX等人(JiangX,BalamuruganB,ShieldJE.EffectofFecontentonstructuralandmagneticpropertiesofSmCo4-xFexBalloys[J].JournalofAlloysandCompounds,2014,617:479-484.)通过研究SmCo4-xFexB快淬薄带发现,薄带经过800℃退火30min后,随着x的增大,SmCo4-xFexB的矫顽力和磁化强度都随之增大,当x=1时,矫顽力达到最大,约为44kOe,当x继续增大,矫顽力会随之减小,当x=2时磁化强度最大可增大约24%。Téllez-Blanco等人(J.C.Téllez-Blanco,R.R.SatoTurtelli.StructureandmagneticpropertiesofSmCo5-xCuxalloys[J].JournalofAlloysandCompounds,1998,281:1-5.)通过研究退火态SmCo5-xCux(x=1,1.5,2,2.5,3,4)合金发现,随着x增大,合金矫顽力出现先增大后减小的趋势,在x=2.5时矫顽力达到最大值26kOe。ZhangJ等人(ZhangJ,TakahashiYK,GopalanR,etal.MicrostructuresandcoercivitiesofSmCoxandSm(Co,Cu)5filmspreparedbymagnetronsputtering[J].Journalofmagnetismandmagneticmaterials,2007,310(1):1-7.)通过研究SmCo4.5/Cu多层薄膜发现,适当的Cu添加可以改变退火薄膜的微结构并使其矫顽力提高。因为Cu可以进入SmCo5晶格,形成Sm(Co,Cu)5相,它具有较高的磁各向异性场。GopalanR等人(GopalanR,PingDH,HonoK.Microstructuralevolutionandthemagneticpropertiesofmelt-spunSm-Co-Cu-BandSm-Co-Fe-Cu-Bribbons[J].Journalofmagnetismandmagneticmaterials,2004,284:321-329.)通过研究Sm12Co60Cu26B2和Sm16.7Co48.3Fe25Cu8.3B1.7快淬薄带发现,Sm12Co60Cu26B2快淬薄带通过600℃退火10min后,薄带的主相由1:7H型,即TbCu7结构,转变成2:17H型,即Th2Ni17结构,矫顽力达到约8.0kOe。Sm16.7Co48.3Fe25Cu8.3B1.7快淬薄带由1:5H型主相构成,当快淬速度为30m/s时,薄带具有最大的矫顽力5kOe。综上所述,现有技术提高SmCo4B基永磁薄带硬磁性能的方法主要是通过添加Fe元素取代部分Co而获得,用以提高其矫顽力的方法则主要是在SmCo5基合金中添加Cu元素。目前,现有技术虽然已经有Fe和Cu元素同时加入Sm-Co-B系合金从而改善SmCo4B基永磁薄带性能的方法,但由于未形成高硬磁相,薄带磁性能仍然有待进一步提高。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是:提供一种SmCo4B基永磁薄带及其制备方法,该SmCo4B基永磁薄带的元素组成式为SmCoxCuyFezB,采用熔体离心快淬技术制备,由此制得的SmCo4B基永磁薄带克服了现有技术在Fe和Cu元素同时加入Sm-Co-B系合金所制得的SmCo4B基永磁薄带中未形成高硬磁相,薄带磁性能仍然有待进一步提高的缺陷。本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:一种SmCo4B基永磁薄带,其元素组成式为SmCoxFeyCuzB,该式中符号x、y和z表示限定元素组成范围的原子百分数,限定元素组成范围的符号以原子百分比计满足:x+y+z=4,x=2.64~3.24,y=0.7~1.3,z=0.02~0.1,该薄带的厚度为39μm~62μm,在室温下其内禀矫顽力为38.7kOe~54.1kOe,剩磁为23.1emu/g~28.1emu/g,饱和磁化强度为24.1emu/g~32.6emu/g。上述一种SmCo4B基永磁薄带的制备方法,采用熔体离心快淬技术,具体步骤如下:第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成通式SmCoxFeyCuzB中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,由此完成原料配制,在上述组成通式中,限定元素组成范围的符号以原子百分比计满足:x+y+z=4,x=2.64~3.24,y=0.7~1.3,z=0.02~0.1;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空电弧熔炼炉或真空感应熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到10-2Pa~10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCoxFeyCuzB母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCoxFeyCuzB母合金铸锭装入熔体快淬炉中,重新熔融后在10m/s~50m/s线速度旋转的冷却铜辊轮或钼辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步制备的SmCo4B基快淬薄带装入真空退火炉中,真空度为10-2Pa~10-3Pa,在750℃~850℃进行退火处理,保温时间为20min~40min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCoxFeyCuzB,薄带厚度为39μm~62μm,在室温下其内禀矫顽力为38.7kOe~54.1kOe,剩磁为23.1emu/g~28.1emu/g,饱和磁化强度为24.1emu/g~32.6emu/g。上述一种SmCo4B基永磁薄带的制备方法,所述第一步原料配制中,按照原子百分含量计算出元素组成通式SmCoxFeyCuzB中的组成元素的质量百分比,在按该质量百分比称取所需量原料纯Sm的基础上,外添加5%~10%(质量百分比)的纯Sm,由此完成原料配制。上述一种SmCo4B基永磁薄带的制备方法,所用到的原料都是通过商购获得的,所用到的设备均为公知的化工设备,所用到的工艺操作方法均为本
技术领域
:的技术人员所熟知的方法。本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明的突出的实质性特点如下:(1)本发明设计的元素组成式为SmCoxFeyCuzB的一种SmCo4B基永磁薄带的创新机理如下:1)B原子替换SmCo5中的部分Co原子后会形成R1+nCo5+3nB2n型Sm-Co-B三元合金,其结构可认为由1层SmCo5和n层RCo3B2沿c轴堆垛而成(Kuz'maYB,BilonizhkoNS.NewstructuraltypesofhomologousseriesboridesbasedonCaCu5andCeCo3B2types[J].Kristallografiya,1973,18(4):710-714.)。IdoH等人(IdoH,SugiyamaK,HachinoH,etal.MagneticstudyofSmn+1Co3n+5B2n(n=0,1,2,3)inapulsedhighfield[J].PhysicaB:CondensedMatter,1992,177(1):265-269.)研究发现,R1+nCo5+3nB2n型Sm-Co-B三元合金具有非常高的各向异性场,其中SmCo4B的各向异性场在4.2K时可以达到120T,而SmCo5相同条件下只有71T,但它的居里温度和磁化强度较低。2)在Sm-Co-B三元系统中,合金的各相异性常数K1主要由Sm的亚点阵提供,通过Fe的掺杂可以提高Sm亚点阵的各向异性。3)由于Fe元素为磁性元素,适量的掺杂可以增大合金总体的磁化强度。IdoH等人(IdoH,NashimaO,TakahashiT,etal.NewmagneticmaterialbasedonSmCo4B[J].JournalofAppliedPhysics,1994,76(10):6165-6167)研究发现,适当的Fe元素加入SmCo4B中可以替换其中的部分Co原子,形成Sm(Co,Fe)4B合金,它具有比SmCo4B合金更高的磁化强度。4)SmFe5是一种亚稳态结构(MiyazakiT,TakahashiM,YangX,etal.Formationofmetastablecompoundsandmagneticpropertiesinrapidlyquenched(Fe1-xCox)5Smand(Fe1-xCox)7Sm2alloysystems[J].Journalofappliedphysics,1988,64(10):5974-5976.),所以Fe在SmCo4B中不能无限地固熔。5)Fe在SmCo4B中存在固溶度限制,对于SmCo4-xFexB来说,当x<1时可以形成单相Sm(Co,Fe)4B,x≥1时,合金中会形成Sm(Co,Fe)4B与Sm2(Co,Fe)17By两相共存结构(JiangX,DevarajA,BalamuruganB,etal.MicrostructureofmultistageannealednanocrystallineSmCo2Fe2Balloywithenhancedmagneticproperties[J].JournalofAppliedPhysics,2014,115(6):063902.),因此Fe含量的过度添加反而会降低Sm(Co1-xFex)4B的硬磁性能。6)JiangX等人(JiangX,BalamuruganB,ShieldJE.EffectofFecontentonstructuralandmagneticpropertiesofSmCo4-xFexBalloys[J].JournalofAlloysandCompounds,2014,617:479-484.)将SmCo4-xFexB快淬薄带进行800℃退火30min处理后发现,随着x的增加,退火SmCo4-xFexB薄带的整体磁化强度增大,x=2时,增大量达到24%。随着x的增加,退火SmCo4-xFexB薄带的矫顽力出现先增大后减小的趋势,当x=1时,薄带的矫顽力达到最大值,约44kOe。说明适量地添加Fe元素可以增大SmCo4-xFexB相的各向异性场。7)随着Fe含量的继续增大,退火SmCo4-xFexB薄带的矫顽力开始下降,因为薄带中出现了Sm2(Co,Fe)17By相,它的硬磁性低于Sm(Co1-xFex)4B相,在反向磁场作用下磁畴会首先反转。8)Cu具有面心立方结构,其(111)晶面与六方SmCo5的(0001)面可以较好的契合,失配率很小。9)Cu很容易占据SmCo5的2c晶位Co原子,形成Sm(Co,Cu)5结构。Cu的加入会引起磁硬化,使磁化的取向性提高,有利于保持较高的矫顽力(赵四海.Sm(Co,M)5电子结构和磁性的第一性原理研究[D].华中科技大学,2012.)。但Cu的掺杂会使原来由3d-5d耦合引起的Sm-Co强关联作用变成Sm-Cu弱关联作用,导致整体的磁矩下降(SakumaA.FirstprinciplesstudyontheelectronicstructureandeffectiveexchangeinteractionofY(Co1-xCux)5[J].Journalofappliedphysics,2006,99(8).)。10)ZhangY等人(ZhangY,GabayA,WangY,etal.Microstructure,microchemistry,andcoercivityinSm-Co-CuandPr-Co-Cu1:5alloys[J].JournalofMagnetismandMagneticMaterials,2004,272:E1899-E1900.)SmCo5-xCux合金发现,随着x增大,合金的矫顽力增大,x=2.5时达到最大值,约7kOe。11)Cu的掺杂会引起SmCo5-xCux的饱和磁化强度和磁晶各向异性常数下降,因此Cu的掺杂量不能太大。12)目前还没有Cu掺杂SmCo4B合金的报道,因此对于添加Cu的SmCo4-xCuxB合金的磁性能的特点还没有较清晰的认识。但SmCo4B合金可以看成由SmCo5合金转变而来,根据对SmCo5-xCux合金的研究可以预想,Cu元素掺杂的SmCo4-xCuxB合金可拥有较好的硬磁性能,但Cu元素为非磁性元素,可能会严重降低SmCo4B的磁化强度。因此,本发明通过Fe、Cu元素对SmCo4B合金同时掺杂,使合金的矫顽力进一步增大,磁化强度提高,得到综合磁性能更好的SmCo4-x-yFexCuyB合金,即本发明的元素组成式为SmCoxFeyCuzB合金。(2)本发明通过Fe、Cu元素对SmCo4B合金进行掺杂,形成SmCo4-x-yFexCuyB相。由于Fe元素为磁性元素,Fe对Co原子的置换可以提高SmCo4B相的磁化强度和矫顽力。同时,Cu的微量掺杂可以进一步提高SmCo4-xFexB相的矫顽力,由于Cu的掺杂量很少,不会过多地降低磁化强度,从而形成高硬磁相,获得了综合磁性能更好的永磁合金。与现有技术相比,本发明的显著进步是:采用物理性质测量系统测量磁体的磁性能显示,用本发明方法制得的SmCo4B基永磁薄带,在室温下其内禀矫顽力为38.7~54.1kOe,剩磁为23.1~28.1emu/g,饱和磁化强度为24.1~32.6emu/g,大大地超过了现有技术所制得的SmCo4B基永磁薄带的室温磁性能,克服了现有技术在Fe和Cu元素同时加入Sm-Co-B系合金所制得的SmCo4B基永磁薄带中未形成高硬磁相,薄带磁性能仍然有待进一步提高的缺陷。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1为实施例1制得的元素组成式为SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。图2为实施例1制得的元素组成式为SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线。图3为实施例2制得的元素组成式为SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。图4为实施例2制得的元素组成式为SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线。图5为实施例3制得的元素组成式为SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。图6为实施例3制得的元素组成式为SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线。图7为实施例4制得的元素组成式为SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。图8为实施例4制得的元素组成式为SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线。图9为实施例5制得的元素组成式为SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。图10为实施例5制得的元素组成式为SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线。图11为实施例6制得的元素组成式为SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。图12为实施例6制得的元素组成式为SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线。图13为实施例7制得的元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。图14为实施例7制得的元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线。具体实施方式实施例1制备元素组成式为SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为49μm,在室温下其内禀矫顽力为42.5kOe,剩磁为27.5emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为32.6emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比6%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空电弧熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到5×10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以40m/s的圆周速度旋转的冷却钼辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为5×10-3Pa,在800℃进行退火处理,保温时间为30min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B,该薄带的厚度为49μm,在室温下其内禀矫顽力为42.5kOe,剩磁为27.5emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为32.6emu/g。图1为本实施例制得的元素组成式为SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。由图中可见,其相组成主要由SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B相组成。图2为本实施例制得的元素组成式为SmCo3.08Fe0.9Cu0.02B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线,由图中可见,在外磁场为90kOe的综合物性测量系统上测量磁性能,其内禀矫顽力为42.5kOe,剩磁为27.5emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为32.6emu/g。利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为49μm。实施例2制备元素组成式为SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为53μm,在室温下内禀矫顽力为44.4kOe,剩磁为27.2emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为31.3emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比6%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空电弧熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到5×10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在40m/s的圆周速度旋转的冷却钼辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为5×10-3Pa,在800℃进行退火处理,保温时间为30min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B,该薄带的厚度为53μm,在室温下内禀矫顽力为44.4kOe,剩磁为27.2emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为31.3emu/g。图3为本实施例制得的元素组成式为SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。由图中可见,其相组成主要由SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B相组成。图4为本实施例制得的元素组成式为SmCo3.04Fe0.9Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线,由图中可见,在外磁场为90kOe的综合物性测量系统上测量磁性能,其内禀矫顽力为44.4kOe,剩磁为27.2emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为31.3emu/g。利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为53μm。实施例3制备元素组成式为SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为45μm,在室温下内禀矫顽力为38.7kOe,剩磁为24.1emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为25.0emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比6%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空电弧熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到5×10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以40m/s的圆周速度旋转的冷却钼辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为5×10-3Pa,在800℃进行退火处理,保温时间为30min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B,该薄带的厚度为45μm,在室温下内禀矫顽力为38.7kOe,剩磁为24.1emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为25.0emu/g。图5为本实施例制得的元素组成式为SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。由图中可见,其相组成主要由SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B相组成。图6为本实施例制得的元素组成式为SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线,由图中可见,在外磁场为90kOe的综合物性测量系统上测量磁性能,其内禀矫顽力为38.7kOe,剩磁为24.1emu/g,在90kOe磁场下的最大磁化强度M9T为25.emu/g。利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为45μm。实施例4制备元素组成式为SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为42μm,在室温下内禀矫顽力为43.0kOe,剩磁为28.1emu/g,在90kOe磁场下的磁化强度M9T为24.1emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比6%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空电弧熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到5×10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以40m/s的圆周速度旋转的冷却钼辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为5×10-3Pa,在800℃进行退火处理,保温时间为30min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B,该薄带的厚度为42μm,在室温下内禀矫顽力为43.0kOe,剩磁为28.1emu/g,在90kOe磁场下的磁化强度M9T为24.1emu/g。图7为本实施例制得的元素组成式为SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。由图中可见,其相组成主要由SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B相组成。图8为本实施例制得的元素组成式为SmCo3.24Fe0.7Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线,由图中可见,在外磁场为90kOe的综合物性测量系统上测量磁性能,其内禀矫顽力为43.0kOe,剩磁为28.1emu/g,在90kOe磁场下的磁化强度M9T为24.1emu/g。利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为42μm。实施例5制备元素组成式为SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为57μm,在室温下内禀矫顽力为50.1kOe,剩磁为24.5emu/g,在90kOe磁场下最大磁化强度M9T为27.9emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比6%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空电弧熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到5×10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以40m/s的圆周速度旋转的冷却钼辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为5×10-3Pa,在800℃进行退火处理,保温时间为30min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B,该薄带的厚度为57μm,在室温下内禀矫顽力50.1kOe,剩磁为24.5emu/g,在90kOe磁场下最大磁化强度M9T为27.9emu/g。图9为本实施例制得的元素组成式为SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。由图中可见,其相组成主要由SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B相组成。图10为本实施例制得的元素组成式为SmCo2.84Fe1.1Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线,由图中可见,在外磁场为90kOe的综合物性测量系统上测量磁性能,其内禀矫顽力为50.1kOe,剩磁为24.5emu/g,在90kOe磁场下最大磁化强度M9T为27.9emu/g。利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为57μm。实施例6制备元素组成式为SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为48μm,在室温下内禀矫顽力为44.6kOe,剩磁为23.1emu/g,在磁场90kOe下的最大磁化强度M9T为26.7emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比6%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空电弧熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到5×10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以40m/s的圆周速度旋转的冷却钼辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为5×10-3Pa,在800℃进行退火处理,保温时间为30min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B,该薄带的厚度为48μm,在室温下内禀矫顽力为44.6kOe,剩磁为23.1emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为26.7emu/g。图11为本实施例制得的元素组成式为SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。由图中可见,其相组成主要由SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B相组成。图12为本实施例制得的元素组成式为SmCo2.64Fe1.3Cu0.06B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线,由图中可见,在外磁场为90kOe的综合物性测量系统上测量磁性能,其内禀矫顽力为44.6kOe,剩磁为23.1emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为26.7emu/g。利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为48μm。实施例7制备元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为41μm,在室温下内禀矫顽力为54.1kOe,剩磁为23.5emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为26.7emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比6%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空电弧熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到5×10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以40m/s的圆周速度旋转的冷却钼辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为5×10-3Pa,在800℃进行退火处理,保温时间为30min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B,该薄带的厚度为41μm,在室温下内禀矫顽力为54.1kOe,剩磁为23.5emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为26.7emu/g。图13为本实施例制得的元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带产品的XRD图谱。由图中可见,其相组成主要由SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B相组成。图14为本实施例制得的元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带产品的磁滞回线,由图中可见,在外磁场为90kOe的综合物性测量系统上测量磁性能,其内禀矫顽力为54.1kOe,剩磁为23.5emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为26.7emu/g。利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为41μm。实施例8制备元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为62μm,在室温下内禀矫顽力为43.8kOe,剩磁为24.7emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为28.2emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比10%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空感应熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到10-2Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以10m/s的圆周速度旋转的冷却铜辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为10-2Pa,在750℃进行退火处理,保温时间为40min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B,该薄带的厚度为62μm,在室温下内禀矫顽力为43.8kOe,剩磁为24.7emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为28.2emu/g。实施例9制备元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为55μm,在室温下内禀矫顽力为46.5kOe,剩磁为24.3emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为27.3emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比10%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空感应熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到10-2Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以20m/s的圆周速度旋转的冷却铜辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为10-2Pa,在750℃进行退火处理,保温时间为40min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B,利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为55μm,在室温下内禀矫顽力为46.5kOe,剩磁为24.3emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为27.3emu/g。实施例10制备元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为47μm,在室温下内禀矫顽力为50.9kOe,剩磁为23.8emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为27.1emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比8%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空感应熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到10-2Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以30m/s的圆周速度旋转的冷却铜辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为10-2Pa,在780℃进行退火处理,保温时间为35min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B,利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为47μm,在室温下内禀矫顽力为50.9kOe,剩磁为23.8emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为27.1emu/g。实施例11制备元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B的SmCo4B基永磁薄带,该薄带的厚度为39μm,在室温下内禀矫顽力为53.5kOe,剩磁为23.6emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为26.9emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量计算出元素组成式SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B中的组成元素的质量百分比,按该质量百分比称取所需量的组分原料:纯Sm、纯Co、纯Fe、纯Cu和纯B,在配料时额外添加按上述原料配比所称取纯Sm的质量百分比5%的纯Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制备母合金铸锭:将第一步配制好的原料同时放入真空感应熔炼炉坩埚中,熔炼时先对炉体抽真空度到10-3Pa,炉温升至高于纯Co的熔点,直至全部原料熔炼均匀,制得SmCo3.0Fe0.9Cu0.1B母合金铸锭;第三步,SmCo4B基快淬薄带的制备:将第二步制得的SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B母合金装入熔体快淬炉中,重新熔融后在以50m/s的圆周速度旋转的冷却铜辊轮上进行熔体快淬,由此制得SmCo4B基快淬薄带;第四步,SmCo4B基永磁薄带的制备:将第三步熔体快淬制备出的薄带装入真空退火炉中,真空度为10-3Pa,在850℃进行退火处理,保温时间为20min,由此制得SmCo4B基永磁薄带产品,其元素组成式为SmCo2.82Fe1.1Cu0.08B,利用螺旋测微器测量该薄带的厚度为39μm,在室温下内禀矫顽力为53.5kOe,剩磁为23.6emu/g,在磁场为90kOe下的最大磁化强度M9T为26.9emu/g。上述实施例中,所用到的原料都是通过商购获得的,所用到的设备均为公知的化工设备,所用到的工艺操作方法均为本
技术领域
:的技术人员所熟知的方法。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
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