钐钴/铝镍钴复合磁体及其制备方法技术

本申请提供了一种钐钴/铝镍钴复合磁体及其制备方法。该制备方法包括：将特定组成的钐钴合金粉料和铝镍钴粉料混合后依次进行取向定型及冷等静压处理，得到钐钴/铝镍钴复合磁体生坯；使钐钴/铝镍钴复合磁体生坯依次进行真空烧结、固溶处理和时效处理得到钐钴/铝镍钴复合磁体。本申请选用特定组成的含钐钴原料和铝镍钴合金原料制备钐钴合金粉料和铝镍钴粉料，通过使二者混合后依次进行取向定型、冷等静压处理、真空烧结、固溶处理和时效处理等步骤，能够充分利用钐钴磁体和铝镍钴磁体的优势，得到一种在高温下磁性能表现良好的复合磁体材料。体材料。

【技术实现步骤摘要】
钐钴/铝镍钴复合磁体及其制备方法


[0001]本申请涉及稀土永磁材料领域，具体涉及一种钐钴/铝镍钴复合磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]钐钴稀土永磁材料具有耐腐蚀，耐高温和低温度系数这样无法替代的优势，已发展成为航空航天、微波通讯、仪器仪表、电机工程、磁力机械等领域不可缺少的重要金属功能材料。它的特点是磁能积、矫顽力、居里温度高，抗腐蚀性好。钐钴稀土永磁的磁能积(BH)max通常在25～30MGOe，但是实践证明超过350℃之后，钐钴永磁体的磁场会变得不稳定，超过670℃后甚至会完全消磁，无法满足一些高温的应用场合。铝镍钴磁铁的优点是剩磁高、温度系数低。在温度系数为
‑
0.02％/℃时，最高使用温度可达520℃左右。缺点是矫顽力非常低，退磁曲线非线性。因此铝镍钴磁铁虽然容易被磁化，同样也容易退磁。铸造铝镍钴采用熔融钢液直接浇铸而成，磁性能较好，但不容易加工。
[0003]开发高使用温度高性能钐钴铝镍钴永磁材料的技术关键是提高其在高温下的综合磁性能。为了实现上述目的，研究人员通常会选择添加重稀土元素来补偿材料在高温下的磁性能稳定性。但是，添加的重稀土元素会使磁体的饱和磁化强度降低，进而导致磁体的最大磁能积下降，且重稀土元素的储量较少、价格昂贵，增加了磁体的生产成本。同时通过合金成分设计、微观结构调控，虽然可改善磁体的温度稳定性，但是效果并不明显。目前关于这类复合磁体研究不多，因此开发高使用温度高性能钐钴/铝镍钴复合磁体已成为了热点方向。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种钐钴/铝镍钴复合磁体及其制备方法，以解决现有的钐钴永磁材料的高温磁性能不足的问题。钐钴/铝镍钴复合磁体的制备方法，包括：将钐钴合金粉料和铝镍钴粉料混合后依次进行取向定型及冷等静压处理，得到钐钴/铝镍钴复合磁体生坯，其中，按重量百分含量计，制备钐钴合金粉料的含钐钴原料包括Sm24～25％，Co 45～52％，Cu 5～7％，Fe 16～19％，Zr 2～5％；按重量百分含量计，制备铝镍钴粉料的铝镍钴合金毛坯包括Al 6～7％，Ni 13～14％，Co 30～35％，Cu2～4％；Nb 0.5～1％，余量为Fe；使钐钴/铝镍钴复合磁体生坯依次进行真空烧结、固溶处理和时效处理得到钐钴/铝镍钴复合磁体。
[0005]进一步地，真空烧结过程在真空烧结炉中进行，真空烧结过程包括：在真空度下，使真空烧结炉升温至第一温度并进行保温处理，然后进行烧结，得到钐钴/铝镍钴复合磁体毛坯；优选地，真空度为3
×
10
‑3～5
×
10
‑3Pa，升温过程的升温速率为3～7℃/min；保温处理过程的温度为450～550℃，保温时间为1～2h；烧结过程的温度为1050～1250℃，烧结时间为1～2h。
[0006]进一步地，固溶处理过程包括：使真空烧结炉的温度降低至1170～1185℃后保温4～6h。
[0007]进一步地，时效处理过程包括：使固溶处理过程的产物以6～15℃/min的冷却速率降温至200～400℃，保温8～12h，得到钐钴/铝镍钴复合磁体。
[0008]进一步地，真空熔炼过程包括使含钐钴原料在惰性气氛，表压为0.06
±
0.03Pa及60
±
10KW条件下熔炼15
‑
20min至合金液表面泛绿光，然后调节功率至45
±
10KW精煮2～3min，最后调节功率至20
±
2KW精炼30～40s后浇注，到钐钴合金铸锭。
[0009]进一步地，钐钴合金粉料的制备方法包括：在惰性气氛下，将含钐钴原料进行真空熔炼，得到钐钴合金铸锭；对钐钴合金铸锭进行粉碎处理，得到钐钴合金粉料；优选地，在进行真空熔炼过程之前，制备方法还包括：将含钐钴原料与润滑剂进行混合。
[0010]进一步地，润滑剂分两次加入含钐钴原料中进行混合过程；优选地，润滑剂的用量为含钐钴原料的0.5～1wt
‰
。
[0011]进一步地，钐钴合金粉料和铝镍钴粉料的重量比为1:(4～8)；优选地，钐钴合金粉料和铝镍钴粉料的粒度为4.0～4.5μm。
[0012]进一步地，取向定型过程中，磁场强度为2～4T；冷等静压处理过程的压力为250～300Mpa。
[0013]本申请的另一方面还提供了一种钐钴/铝镍钴复合磁体，其组成为Sm2Co
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/AlNiCo，且该钐钴/铝镍钴复合磁体采用本申请提供的制备方法制得。
[0014]研究表明，本申请选用特定组成的含钐钴原料和铝镍钴合金原料制备钐钴合金粉料和铝镍钴粉料，通过使二者混合后依次进行取向定型、冷等静压处理、真空烧结、固溶处理和时效处理等步骤，能够充分利用钐钴磁体和铝镍钴磁体的优势，得到一种在高温下磁性能表现良好的复合磁体材料。
具体实施方式
[0015]正如
技术介绍
所描述的，本申请提供了一种钐钴/铝镍钴复合磁体的制备方法，包括：将钐钴合金粉料和铝镍钴粉料混合后依次进行取向定型及冷等静压处理，得到钐钴/铝镍钴复合磁体生坯，其中按重量百分含量计，制备钐钴合金粉料的原料包括Sm 24～25％，Co 45～52％，Cu 5～7％，Fe 16～19％，Zr 2～5％；按重量百分含量计，制备铝镍钴粉料的原料包括Al 6～7％，Ni 13～14％，Co 30～35％，Cu 2～4％；Nb 0.5～1％，余量为Fe；使钐钴/铝镍钴复合磁体生坯依次进行真空烧结、固溶处理和时效处理得到钐钴/铝镍钴复合磁体。
[0016]本申请选用特定组成的含钐钴原料和铝镍钴合金原料制备钐钴合金粉料和铝镍钴粉料，通过使二者混合后依次进行取向定型、冷等静压处理、真空烧结、固溶处理和时效处理等步骤，能够充分利用钐钴磁体和铝镍钴磁体的优势，得到一种在高温下磁性能表现良好的复合磁体材料。
[0017]本申请使用的钐钴合金粉料和铝镍钴粉料可以是市售产品，或者自行制得。
[0018]在一种优选的实施例中，钐钴合金粉料的制备方法包括：在惰性气氛下，将含钐钴原料进行真空熔炼，得到钐钴合金铸锭；对钐钴合金铸锭进行粉碎处理，得到钐钴合金粉料。在一种优选的实施例中，铝镍钴粉料的制备方法包括：使铝镍钴合金毛坯在真空速凝甩带装置中进行处理，得到铝镍钴甩带；将铝镍钴甩带进行粉碎处理，得到铝镍钴粉料。
[0019]为了抑制钐钴合金铸锭形成过程中表面氧化、脱碳、合金元素贫化、渗氢、渗氧等
现象出现，同时提高铸锭的密度，减少垂直褶皱和裂纹，在进行真空熔炼过程之前，上述钐钴合金粉料的制备方法还包括：将含钐钴原料与润滑剂进行混合。优选地，润滑剂分两次加入所述含钐钴原料中进行上述混合过程，且润滑剂的用量为含钐钴原料的0.5～1wt
‰
。润滑剂分两次加入并将润滑剂用量限定在上述范围内有利于进一步减少钐钴合金铸锭的垂直褶皱和裂纹，提高铸锭的品质，以及铸锭中元素组成的稳定性，最终提高钐钴/铝镍钴复合磁体在高温下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钐钴/铝镍钴复合磁体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将钐钴合金粉料和铝镍钴粉料混合后依次进行取向定型及冷等静压处理，得到钐钴/铝镍钴复合磁体生坯，其中，按重量百分含量计，制备所述钐钴合金粉料的含钐钴原料包括Sm 24～25％，Co 45～52％，Cu 5～7％，Fe 16～19％和Zr 2～5％；按重量百分含量计，制备所述铝镍钴粉料的铝镍钴合金毛坯包括Al 6～7％，Ni 13～14％，Co 30～35％，Cu 2～4％；Nb 0.5～1％，余量为Fe；使所述钐钴/铝镍钴复合磁体生坯依次进行真空烧结、固溶处理和时效处理得到所述钐钴/铝镍钴复合磁体。2.根据权利要求1所述的钐钴/铝镍钴复合磁体的制备方法，其特征在于，所述真空烧结过程在真空烧结炉中进行，所述真空烧结过程包括：在真空度下，使所述真空烧结炉升温至第一温度并进行保温处理，然后进行烧结，得到钐钴/铝镍钴复合磁体毛坯；优选地，所述真空度为3
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‑3～5
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‑3Pa，所述升温过程的升温速率为3～7℃/min；所述保温处理过程的温度为450～550℃，保温时间为1～2h；所述烧结过程的温度为1050～1250℃，烧结时间为1～2h。3.根据权利要求2所述的钐钴/铝镍钴复合磁体的制备方法，其特征在于，所述固溶处理过程包括：使所述真空烧结炉的温度降低至1170～1185℃后保温4～6h。4.根据权利要求2或3所述的钐钴/铝镍钴复合磁体的制备方法，其特征在于，所述时效处理过程包括：使所述固溶处理过程的产物以6～15℃/min的冷却速率降温至200～400℃，保温8～12h，得到所述钐钴/铝镍钴复合磁体。5.根据权利要求1所述的钐钴/铝镍钴复合磁体...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇，刘伟，张钢，龙莉莉，李欢，付开龙，
申请(专利权)人：杭州永磁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：