钐钴磁体及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种钐钴磁体及其制造方法。该方法包括如下步骤：将合金粉末与基于合金粉末重量的0.1～0.35wt％的锆粉混合形成混合物，所述合金粉末由10.5～13.5wt％钐，12.5～15.5wt％钆，50～55wt％钴，13～17wt％铁，4～10wt％铜和2～7wt％锆形成。本发明专利技术的方法可以以低成本的方式获得剩磁温度系数为正数的钐钴磁体。

【技术实现步骤摘要】
钐钴磁体及其制造方法
本专利技术涉及一种钐钴磁体及其制造方法，尤其涉及一种具有正剩磁温度系数的钐钴磁体及其制造方法。
技术介绍
耐高温磁性材料是一种重要的基础性金属功能材料。目前，商业化的钐钴磁体(例如Sm2Co17磁体)通常具有负剩磁温度系数，例如α(Br)＝-0.011％；亦即剩磁随着温度的升高而降低。CN101882494A公开了一种钐钴系烧结磁体材料的制备方法，以质量百分比计，钐为10～25％，钴为45～55％，铁为10～20％，铜为3～9％，锆为1～3％，重稀土元素为5～15％。上述方法将各种原料直接混合，且实施例中的钐含量过高，导致剩磁温度系数为负数，例如为-0.005～-0.03％/℃。CN103325513A公开了一种钐钴永磁材料的制备方法，钐24.5％～26％、钴52％～56％、铁7.5％～12％、铜6.5％～8％、锆2％～4％。CN102290180A公开了一种稀土永磁体材料的制备方法，各组分为钐14～20％，钴45～50％，铁12～16％，铜3～7％，锆1～3％，重稀土元素5～15％。上述方法将各种原料直接混合，且钐含量较高，导致剩磁温度系数为负数。CN107564645A公开了一种具有低剩磁温度系数高温用钐钴永磁材料的制备方法，该永磁材料的表达式为Sm1-x-yErxLay(Co1-u-v-wFeuCuvZrw)z，其中x＝0.00～0.40，y＝0.00～0.03，u＝0.10～0.20，v＝0.06～0.10，w＝0.02～0.04，z＝7.4～7.8。上述方法将各种原料直接混合，且钐含量较高，导致剩磁温度系数为负数(尽管该专利文献的权利要求记载剩磁温度系数为正数，但实施例中均为负数，显然是相互矛盾的)。对于某些应用场合，例如在电机马达、数据传感器，航天航空配件等领域，期望高温下的剩磁不受温度变化的影响。当然，如果钐钴磁体具有正剩磁温度系数，将更加有利。所谓正剩磁温度系数，表示剩磁随着温度的升高而增加。CN103065752A公开了一种线性剩磁温度系数的永磁材料的制备方法，在真空感应炉中分别熔炼合金A和B，并破碎为毫米级的粉末，再按照一定比例配制合金A和B，在介质保护下将两种合金粉末进一步磨碎，并充分混合，再经过成型，烧结，固溶和阶梯等温时效处理后得到线性剩磁温度系数永磁材料；合金A为不含重稀土的钐钴材料；而合金B为含重稀土元素(HRE)的材料。上述方法可以使得钐钴磁体在20～30℃至100℃范围内具有线性剩磁温度系数，上述方法将两种合金粉末混合，而这两种合金粉末都需要单独制备，显著增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钐钴磁体的制造方法，其生产成本较低，且可以获得正剩磁温度系数的钐钴磁体。进一步地，该方法可以获得高温下的剩磁较大且矫顽力较高的钐钴磁体。本专利技术的另一个目的在于提供一种上述方法获得的钐钴磁体。本专利技术提供一种钐钴磁体的制造方法，包括如下步骤：将合金粉末与锆粉混合形成混合物，然后经过后处理得到所述钐钴磁体；其中，基于合金粉末的总重量，所述合金粉末由如下原料形成：以上原料的重量百分比之和为100wt％；其中，锆粉为合金粉末重量的0.1～0.35wt％。根据本专利技术的制造方法，优选地，基于合金粉末的总重量，所述合金粉末由如下原料形成：以上原料的重量百分比之和为100wt％。根据本专利技术的制造方法，优选地，基于合金粉末的总重量，所述合金粉末由如下原料形成：以上原料的重量百分比之和为100wt％。根据本专利技术的制造方法，优选地，锆粉为合金粉末重量的0.1～0.2wt％。根据本专利技术的制造方法，优选地，所述合金粉末的平均粒径为3～5μm，且所述锆粉的平均粒径为1～10μm。根据本专利技术的制造方法，优选地，所述后处理包括磁场成型步骤、等静压步骤、烧结固溶步骤和时效处理步骤。根据本专利技术的制造方法，优选地，磁场成型步骤：将混合物在磁场压机中取向成型，获得密度为3.8～4.5g/cm3的坯体；等静压步骤：将所述坯体用塑料袋包裹，抽真空，然后在等静压设备中进行冷等静压，在15～24MPa下压制10～30s，得到密度为4.8～5.4g/cm3的生坯。根据本专利技术的制造方法，优选地，烧结固溶步骤：将所述生坯置于真空烧结炉内，抽真空至真空度≤0.2Pa，逐渐升温，并在1210～1230℃烧结0.5～1h，然后冷却至1200～1180℃，固溶处理2～6h，并快速风冷至20～30℃；时效处理步骤：升温至800～850℃，保温10～20h，以0.5～0.8℃/min冷却至350～450℃，保温4～10h，并风冷至20～30℃，得到所述钐钴磁体。本专利技术还提供一种钐钴磁体，其通过上述制造方法获得，所述的钐钴磁体在20～200℃的剩磁温度系数为正数，在150℃的剩磁在7.8KGs以上，且在150℃的矫顽力为20KOe以上。根据本专利技术的钐钴磁体，优选地，在200℃的剩磁在8.2KGs以上，在200℃的矫顽力为17KOe以上。本专利技术通过合金粉末与钴粉直接混合，并控制钐钆含量，从而获得具有正剩磁温度系数的钐钴磁体，其生产成本较低。进一步地，本专利技术通过调节各个原料的用量及后处理工序，获得了高温下的剩磁较大且矫顽力较高的钐钴磁体。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。本专利技术所述的“剩磁温度系数”表示在磁体允许的工作范围内，其所处环境温度每变化1℃，剩余磁感应强度变化的百分比。本专利技术所述的“剩磁”，是指饱和磁滞回线上磁场强度为零处所对应的磁通密度的数值，通常记作Br或Mr，单位为特斯拉(T)或高斯(Gs)。1T＝10KGs。本专利技术所述的“矫顽力”，是指从磁体的饱和磁化状态，把磁场单调地减小到零并反向增加，使其磁化强度沿饱和磁滞回线减小到零时的磁场强度，通常记作Hcj，单位为奥斯特(Oe)。1Oe＝79.6A/m。本专利技术所述的“惰性气氛”，是指不与磁体发生反应，并且不影响其磁性的气氛。在本专利技术中，所述“惰性气氛”包括由氮气或惰性气体(氦气、氖气、氩气、氪气、氙气)形成的气氛。本专利技术所述的“真空”，是指绝对真空度为小于等于0.1Pa，优选为小于等于0.01Pa，更优选为小于等于0.001Pa。在本专利技术中，绝对真空度的数值越小，表示真空度越高。本专利技术所述的“平均粒径”是指D50粒度，其表示粒度分布曲线中累积分布为50％时的最大颗粒的等效直径。本专利技术的制造方法包括混料步骤及后处理步骤，在混料步骤之前还可以包括熔炼步骤及制粉步骤等。下面进行详细描述。<熔炼步骤>在熔炼步骤中，对磁体原料进行熔炼，使熔炼后的磁体原料形成母合金。为了防止磁体原料以及由其制得的母合金被氧化，熔炼最好在真空或惰性气氛中进行。熔炼优选采用铸锭工艺或速凝片工艺。铸锭工艺是将熔炼后的磁体原料冷却凝固并制成母合金。速凝片工艺是将熔炼后的磁体原料迅速冷却凝固并甩成母合金。本专利技术的熔炼可以在高真空高频感应炉中进行。熔炼温度可以为1100～1600℃，优选为1450～1500℃。本专利技术的母合金厚度可以为0.01～5mm，优选地为0.1～1mm，更优选地为0.25～0.35mm；含氧量为2000ppm以下，优选为1500ppm以下，更优选为1200ppm以下。根据本专利技术的一个具体实施方式，将磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钐钴磁体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：将合金粉末与锆粉混合形成混合物，然后经过后处理得到所述钐钴磁体；其中，基于合金粉末的总重量，所述合金粉末由如下原料形成：

【技术特征摘要】
1.一种钐钴磁体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：将合金粉末与锆粉混合形成混合物，然后经过后处理得到所述钐钴磁体；其中，基于合金粉末的总重量，所述合金粉末由如下原料形成：以上原料的重量百分比之和为100wt％；其中，锆粉为合金粉末重量的0.1～0.35wt％。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，基于合金粉末的总重量，所述合金粉末由如下原料形成：以上原料的重量百分比之和为100wt％。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，基于合金粉末的总重量，所述合金粉末由如下原料形成：以上原料的重量百分比之和为100wt％。4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，锆粉为合金粉末重量的0.1～0.2wt％。5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述合金粉末的平均粒径为3～5μm，且所述锆粉的平均粒径为1～10μm。6.根据权利要求1～5任一项所述的制造方法，其特征在于，所述后处理包括磁场成型步骤、等静压步骤、烧结固溶步骤和时效处理步骤。7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：磁场成型步骤：将混合物在磁场...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炳军，董义，武志敏，刁树林，刘鑫，苏建云，范跃林，袁擘，袁易，陈雅，袁文杰，
申请(专利权)人：包头天和磁材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15