一种含Sm-Fe-Ti/Nd-Fe-B的复合粘结磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种含Sm

【技术实现步骤摘要】
一种含Sm
‑
Fe
‑
Ti/Nd
‑
Fe
‑
B的复合粘结磁体及其制备方法


[0001]本专利技术属于粘结磁体制备
，具体涉及一种含Sm
‑
Fe
‑
Ti/Nd
‑
Fe
‑
B的复合粘结磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]Nd
‑
Fe
‑
B稀土永磁具有优异的磁性能，是目前应用最广泛的永磁材料。随着现代科技生活的发展，Nd
‑
Fe
‑
B稀土永磁更是成为电动汽车、直驱风力发电机、磁力机械和消费电子等高新技术的关键原料之一。为了满足这些产业领域对磁体温度稳定性更高的要求，需要在Nd
‑
Fe
‑
B稀土永磁中添加Dy、Tb等重稀土元素。但重稀土元素价格昂贵，导致Nd
‑
Fe
‑
B稀土永磁的价格也急剧攀升。因此，迫切需要开发价格更低、温度稳定性更好的新型磁体。而ThMn
12
型稀土永磁因其具有含铁量高、不使用重稀土元素、温度稳定性较好、且拥有媲美Nd
‑
Fe
‑
B的内秉性能等优点而得到较多研究。但是，ThMn
12
型稀土永磁的制备过程中也存在诸多问题。其一，难以将ThMn
12
型稀土永磁良好的内秉性能转化为具有使用价值的外秉性能，虽然其各向异性场较大，但矫顽力偏低，矫顽力低于各向异性场的15％；其二，ThMn
12
型稀土永磁难以制备致密块状磁体，在烧结和热压热变形工艺中，由于Sm的蒸气压较高，并且ThMn
12
型稀土永磁没有可以隔绝主相晶粒的非磁性晶界相，所以很难通过这两种方法制备致密磁体。因此，如何充分利用ThMn
12
型稀土永磁是目前需要关注的问题。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的目的在于提供一种含Sm
‑
Fe
‑
Ti/Nd
‑
Fe
‑
B的复合粘结磁体。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供上述复合粘结磁体的制备方法。
[0005]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种含Sm
‑
Fe
‑
Ti/Nd
‑
Fe
‑
B的复合粘结磁体，由主相为ThMn
12
型晶相的Sm
‑
Fe
‑
Ti基磁粉、主相为Nd2Fe
14
B的Nd
‑
Fe
‑
B基磁粉和粘结剂复合而成，其中，所述Sm
‑
Fe
‑
Ti基磁粉含量为10
‑
90wt.％，所述粘结剂含量为1
‑
5wt.％，所述Nd
‑
Fe
‑
B基磁粉含量为10
‑
90wt.％。
[0007]优选的，Sm
‑
Fe
‑
Ti磁粉的成分为Sm
x
A
y
Fe
11
‑
z
M
z
，Sm为钐元素，A为Zr、Nd、La、Ce、Y元素中的一种，Fe为铁元素，M为Ti、V、Nb、Al、Ga中的一种或几种，其中0.4＜x＜1.6，0＜y＜0.8，0＜z＜1.5。
[0008]一种含Sm
‑
Fe
‑
Ti/Nd
‑
Fe
‑
B的复合粘结磁体的制备方法，包括如下制备步骤：
[0009](1)按原子比成分配制Sm
x
A
y
Fe
11
‑
z
M
z
各元素原料；
[0010](2)在惰性气体保护条件下进行熔炼，最后得到成分均匀的铸锭；
[0011](3)将步骤(2)中获得的铸锭进行机械打磨，去除表面氧化层后进行熔炼快淬，得到成分均匀的条带；
[0012](4)将步骤(3)中获得的条带在惰性气体保护下进行热处理，然后将条带进行研磨，过筛，得到磁粉；
[0013](5)将Nd
‑
Fe
‑
B基磁粉过筛，将粒径合适的Sm
‑
Fe
‑
Ti基磁粉和粒径合适的Nd
‑
Fe
‑
B基磁粉进行机械混合后，将混合磁粉添加到含有粘结剂的有机溶剂中，在室温下搅拌直至有机溶剂挥发，干燥后得到混合粉末；
[0014](6)将所述混合粉末置于模具中，室温下在压力装置中压制成型，固化。
[0015]步骤(1)中，所述的各元素原料在配置前需要进行机械打磨，除去表面氧化层及其他杂质。
[0016]步骤(2)中，所述的惰性气体为纯度≥99.99％的氩气。
[0017]步骤(2)中，所述熔炼的方式为电弧熔炼、感应熔炼的其中一种，所述熔炼的过程为每次熔炼1min，以保证熔炼过程中Sm挥发量为35wt.％，熔完后开炉翻样，重复熔炼3次，
[0018]步骤(3)中，所述熔炼快淬的过程为：将打磨后的铸锭机械破碎成均匀小块铸锭后，放入下端有0.5mm开口小孔的石英管内，管口距离铜辊高度2
‑
5mm，在纯度≥99.99％的氩气保护下将小块铸锭熔至熔融态，待水冷铜辊转速达到30
‑
50m/s后将熔融合金喷射到铜辊上，得到厚度为0.2
‑
0.5mm的快淬条带。
[0019]步骤(4)中，所述热处理的温度为800
‑
1000℃，热处理的时间为5
‑
10min。
[0020]步骤(5)中，所述Sm
‑
Fe
‑
Ti基磁粉和Nd
‑
Fe
‑
B基磁粉机械混合的时间为20～60min。
[0021]步骤(5)中，Sm
‑
Fe
‑
Ti基磁粉和Nd
‑
Fe
‑
B基磁粉的粒径均为75
‑
150μm。
[0022]步骤(5)中，所述的粘结剂为E44环氧树脂、E51环氧树脂、F44环氧树脂、AFG
‑
90H环氧树脂的其中一种，所述的有机溶剂为丙酮。
[0023]步骤(5)中，所述的混合磁粉和粘结剂的质量份数比为100:3。
[0024]步骤(5)中，所述干燥的温度为80～120℃，干燥的时间为0.5～2h。
[0025]步骤(6)中，所述压制的压力为800
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含Sm
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Fe
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Ti/Nd
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Fe
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B的复合粘结磁体，其特征在于：由主相为ThMn
12
型晶相的Sm
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Fe
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Ti基磁粉、主相为Nd2Fe
14
B的Nd
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Fe
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B基磁粉和粘结剂复合而成，其中，所述Sm
‑
Fe
‑
Ti基磁粉含量为10
‑
90wt.％，所述粘结剂含量为1
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5wt.％，所述Nd
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Fe
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B基磁粉含量为10
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90wt.％；所述Sm
‑
Fe
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Ti基磁粉的成分组成为Sm
x
A
y
Fe
11
‑
z
M
z
，Sm为钐元素，A为Zr、Nd、La、Ce、Y元素中的一种，Fe为铁元素，M为Ti、V、Nb、Al、Ga中的一种或几种，其中0.4＜x＜1.6，0＜y＜0.8，0＜z＜1.5。2.根据权利要求1所述的一种含Sm
‑
Fe
‑
Ti/Nd
‑
Fe
‑
B的复合粘结磁体，其特征在于：所述Sm
‑
Fe
‑
Ti基磁粉含量为20～60wt.％，所述粘结剂含量为3wt.％，所述Nd
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Fe
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B基磁粉含量为40～80wt.％。3.一种含Sm
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Fe
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Ti/Nd
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Fe
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B的复合粘结磁体的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：(1)按原子比成分配制Sm
x
A
y
Fe
11
‑
z
M
z
各元素原料；(2)在惰性气体保护条件下进行熔炼，最后得到成分均匀的铸锭；(3)将步骤(2)中获得的铸锭进行机械打磨，去除表面氧化层后进行熔炼快淬，得到成分均匀的条带；(4)将步骤(3)中获得的条带在惰性气体保护下进行热处理，然后将条带进行研磨，过筛，得到磁粉；(5)将Nd
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Fe
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B基磁粉过筛，将粒径合适的Sm
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Fe
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Ti基磁粉和粒径合适的Nd
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Fe
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B基磁粉机械混合后，将混合磁粉添加到含有粘结剂的有机溶剂中，在室温下搅拌均匀直至有机溶剂挥发，干燥后得到混合粉末；(6)将所述混合粉末置于模具中，室温下在压力装置中压制成型，固化。4.根据权利要求3所述的一种含Sm
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Fe
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Ti/Nd
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Fe
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘仲武，高远，余红雅，钟喜春，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：