一种高电阻率高机械强度烧结钐钴永磁体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高电阻率高机械强度烧结钐钴永磁体的制备方法，该制备方法主要步骤为：对钐钴合金进行气流磨，并分别收集气流磨过程中产生的超细磁粉A0、底料B0及合格磁粉C0；对所述超细磁粉A0可控氧化获得磁粉A1；对所述底料B0依次进行氢化、气流磨，获得磁粉B2；将磁粉A1、磁粉B2及合格磁粉C0混合均匀，获得混合磁粉D；将混合磁粉D取向成型得到钐钴生坯E后，将钐钴生坯E制成烧结钐钴永磁体。该方法制得的烧结钐钴磁体同时具有高电阻率和高机械强度，并且充分利用了钐钴合金气流磨过程产生的超细粉和底料的两种残余粉末，提高了钐钴合金气流磨粉末的收得率，提高资源利用率，降低了生产成本和能耗。低了生产成本和能耗。低了生产成本和能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种高电阻率高机械强度烧结钐钴永磁体的制备方法


[0001]本专利技术属于永磁体制备
，具体涉及一种高电阻率高机械强度烧结钐钴永磁体的制备方法。

技术介绍

[0002]钐钴永磁体作为第二代稀土永磁体，主要类型有1：5型(SmCo5)和2：17型(Sm2Co
17
)两种)。其主要的特点是磁性能高，温度稳定性能好，抗腐蚀能力强。与钕铁硼永磁体相比，钐钴永磁体更适合工作在高温环境中，非常适合用来制造各种高性能的永磁电机及工作环境复杂的应用产品。但由于钐钴永磁体中的主要成分钐储量较低，因此其价格十分昂贵，因此通过回收钐钴永磁体气流磨过程中产生的废料再用于制备符合性能要求的钐钴永磁体是降低成本，提高资源综合利用率的有效途径。
[0003]钐钴永磁体的生产过程主要包括合金熔炼、机械破碎、气流磨、取向成型、烧结、固溶及时效热处理等工序。钐钴合金在气流磨过程中会产生底料和超细粉两种不能达标的残余粉末，约占总生产量的5
‑
10wt％。其中，超细粉中含有贵重稀土元素Sm(约为27
‑
40％)，其比例远高于普通达标磁粉(23
‑
27％)，极具回收价值；尽管底料中含有Sm元素比例(约为10
‑
25％)略低于普通达标磁粉，相对比例也很大，仍具有重要的回收价值。故充分利用超细粉和底料，能够极大的回收其中的Sm，Co等战略金属，提高资源的综合利用率，降低生产成本和能耗。
[0004]随着钐钴磁体在小型、高精度仪器仪表中的应用，对其加工精度、力学可靠性，电阻率等方面提出了更高的要求。为了提高钐钴磁体的力学特性，业界有过很多尝试，如：专利CN202110748910.8公开了用Fe Co Ni基高熵合金和镍基硬质合金的雾化混合粉末冲击钐钴磁体表层，使钐钴磁体的表面出现微裂区，同时微裂区中得到混合粉末的有效填充，并加以回火热处理获得具有高韧性和高矫顽力的钐钴永磁体。专利ZL201610377494.4专利技术了通过掺杂银粉来改善钐钴永磁体的机械性能；专利CN202010842920.3公开了通过添加强韧性的铜基纳米线和碳纳米管，优化晶界相的强度和韧性；专利CN202111164098.0公开了在钐钴磁体材料中添加适量纳米Zn粉包覆纳米的TiN粉末，有效提高磁体韧性。为了改善磁体电阻，专利ZL200910227793.X专利技术了通过添加钛酸酯偶联剂，双酚A环氧树脂，双酚F环氧树脂的方法提高永磁体电阻率。专利ZL201810074109.8专利技术了添加In、Ca、Si等高电阻元素提高永磁体电阻率。专利CN201910536878.X提到对干磨磁粉加入固体表面活性剂与极性溶剂，湿磨后来制备高电阻磁体。专利CN202110924270.1公开了通过在磁体表面涂敷并激光熔覆热处理纳米晶磁粉、无机绝缘纳米级材料及纳米级氟化物混合物的方法提高电阻率。上述这些方法只能单一的提高钐钴磁体的力学性能或者单一的提高钐钴磁体的电阻率。如何制备钐钴磁体，以使得其同时具有高电阻率和高强度是业内一大难题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术有必要提供一种高电阻率高机械强度烧结钐钴永磁体的制备方
法，通过将钐钴合金气流磨过程中产生的底料和超细磁粉经过处理后进行掺杂，充分回收利用底料和超细磁粉两种残余粉末，从而极大的回收其中的Sm、Co等战略金属，节约了不可再生资源，提高了废弃资源的综合利用率；并且通过该制备方法制得的烧结钐钴磁体同时具有高电阻率和高机械强度，减少了其使用过程中的涡流损耗，保证了其在强冲击震动环境中的应用，有效延长了服役寿命。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种高电阻率高机械强度烧结钐钴永磁体的制备方法，包括以下步骤：
[0008]提供钐钴合金；
[0009]对所述钐钴合金进行气流磨，并分别收集气流磨过程中产生的超细磁粉A0、底料B0及合格磁粉C0；
[0010]对所述超细磁粉A0进行可控氧化获得磁粉A1；
[0011]对所述底料B0进行氢化处理，获得氢化磁粉B1后，再对所述氢化磁粉B1进行气流磨处理，获得磁粉B2；
[0012]将所述磁粉A1、磁粉B2以及合格磁粉C0混合均匀，获得混合磁粉D；
[0013]将所述混合磁粉D取向成型得到钐钴生坯E后，将所述钐钴生坯E制成烧结钐钴永磁体。
[0014]其中，本文中所述的钐钴合金的成分组成为Sm(Co1‑
a
‑
b
‑
c
Fe
a
Cu
b
Zr
c
)
z
，其中，8.1≥z≥7.2，0.2≥a≥0.4，0.09≥b≥0.05，0.01≥c≥0.04。
[0015]本文中所述的超细磁粉A0的粒度为0.01
‑
2μm，氧含量为4000
‑
10000ppm；所述底料B0中铁含量在18％
‑
30wt％之间，粒径为4
‑
20μm；合格磁粉C0的粒径为2
‑
4μm。
[0016]进一步方案，所述底料B0和合格磁粉C0的收集均在含氧量＜150ppm的保护气体气氛中且控温进行；
[0017]优选地，所述保护气体选自氮气或稀有气体(如氦气、氩气等)中的至少一种；
[0018]优选地，所述控温的条件为粉料和周围气氛温度均不超过30℃。
[0019]进一步方案，所述可控氧化通过控制所述超细磁粉A0接触空气的时间和温度实现；
[0020]优选地，所述可控氧化的温度为26
‑
30℃；
[0021]优选地，所述可控氧化的过程为：将所述超细磁粉A0每经过10min氧化后停止氧化并对其进行氧含量测试，直至氧含量达到15000
‑
35000ppm目标范围内。
[0022]进一步方案，所述氢化处理的温度为30
‑
300℃，氢气压力为0.1
‑
3MPa，所述氢化磁粉B1氢含量为1000
‑
2000ppm。
[0023]进一步方案，所述磁粉B2的粒度为3
‑
10μm。
[0024]进一步方案，所述混合磁粉D中，磁粉A1与磁粉B2的质量比为1：9
‑
3：7，磁粉A1和磁粉B2的总质量与合格磁粉C0的质量配比为1：9
‑
1：1。
[0025]进一步方案，为了防止混合磁粉D的进一步氧化，优选地，所述混合磁粉D中添加有0.1wt
‰‑
0.5wt
‰
的防氧化剂，其中所述防氧化剂可以采用本领域中的常规选择，具体可提及的实例包括但不限于丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚中的至少一种。
[0026]进一步方案，可以理解的是，将所述钐钴生坯E制成烧结钐钴永磁体的步骤还包括...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高电阻率高机械强度烧结钐钴永磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供钐钴合金；对所述钐钴合金进行气流磨，并分别收集气流磨过程中产生的超细磁粉A0、底料B0及合格磁粉C0；对所述超细磁粉A0进行可控氧化获得磁粉A1；对所述底料B0进行氢化处理，获得氢化磁粉B1后，再对所述氢化磁粉B1进行气流磨处理，获得磁粉B2；将所述磁粉A1、磁粉B2以及合格磁粉C0混合均匀，获得混合磁粉D；将所述混合磁粉D取向成型得到钐钴生坯E后，将所述钐钴生坯E制成烧结钐钴永磁体。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的钐钴合金的成分组成为Sm(Co1‑
a
‑
b
‑
c
Fe
a
Cu
b
Zr
c
)
z
，其中，8.1≥z≥7.2，0.2≥a≥0.4，0.09≥b≥0.05，0.01≥c≥0.04。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超细磁粉A0的粒度为0.01
‑
2μm，氧含量为4000
‑
10000ppm；所述底料B0中铁含量在18％
‑
30wt％之间，粒径为4
‑
20μm；合格磁粉C0的粒径为2
‑
4μm。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述底料B0和合格磁粉C0的收集均在含氧量＜150ppm的保护气体气氛中且控温进行；优选地，所述保护气体选自氮气或稀有气体中的至少一种；优选地，所述控温的条件为粉料和周围气氛温度均不超过30℃。5.如权利要求1所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，彭磊，方以坤，刘友好，查善顺，陈静武，衣晓飞，李卫，
申请(专利权)人：钢铁研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：