一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法。所述方法包括：提供钐钴永磁作为基体材料，所述基体材料为粉末取向成型生坯，所述基体材料的化学式为Sm(Co

【技术实现步骤摘要】
一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法
本专利技术属于永磁材料
，具体涉及一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法。
技术介绍
2:17型钐钴永磁材料由于其优异的耐热性、抗氧化能力以及较高的居里温度(＞800℃)被广泛用于航空航天、高速电机、军工产品等领域。相比于钕铁硼和铝镍钴等永磁材料，2:17型钐钴稀土永磁在高温和高稳定性应用领域有着不可替代的作用。2:17型钐钴磁体的微观组织结构由菱方结构的2:17R胞内相和六方结构的胞壁相以及富Zr元素的片状相组成。研究表明，具有高饱和磁化强度钐钴永磁材料胞状组织结构难以均匀形成，且在晶界附近处没有完整地胞状组织结构，胞状组织结构的缺陷使磁畴壁的钉扎场弱，难以获得高的矫顽力，严重阻碍了磁体的应用。大量的研究分析发现，具有高饱和磁化强度钐钴永磁材料的胞状组织结构形成与磁体的成分波动极为敏感，传统通过合金熔炼、双合金等工艺无法实现精细的成分调控，难以获得高的矫顽力和磁性能。专利CN102568807A中采用双合金法将铜粉和钐钴气流磨粉进行混合均匀后进行烧结固溶以及时效处理后可以显著提升磁体的矫顽力，但非磁性铜元素的大量添加显著降低了磁体的剩磁和磁能积，无法用于高性能钐钴磁体的制备，而常规的固溶和时效热处理调控工艺对钐钴磁体磁性能提升有限，因此发展一种简便高效的钐钴永磁材料磁性能提升方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法，以克服现有技术的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：<br>本专利技术实施例提供了一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法，其包括：提供钐钴永磁作为基体材料，所述基体材料为粉末取向成型生坯，所述基体材料的化学式为Sm(CoxFeyCuzZrm)n，其中，0.5<x<0.9，0.01<y<0.1，0.01<z<0.1，0.01<m<0.1，6<n<9；采用涂覆和/或包覆的方式将低熔点相扩散源施加于所述基体材料表面，之后对所获基体材料进行真空和/或加压热扩散处理；以及，对热扩散处理后的基体材料进行烧结致密化、时效处理，制得钐钴永磁材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)传统的烧结工艺趋于成熟和稳定，无法对成分进行精细调控，很难明显提升钐钴磁体的磁性能，利用扩散方法能更精细调控磁体的成分；(2)本专利技术的方法采用稀土-过渡族合金相(RE-TM，其中RE选自Sm、Yb、Y、La、Ce、Pr、Lu，TM选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Cu、Zn)、单过渡族金属(Cu、Fe、Co、Zr)以及稀土RE(Sm、Yb、Y、La、Ce、Pr、Lu)低熔点相作为扩散源具有流动性好，能够有效进入基体，从而实现调控组织结构的作用；(3)本专利技术中真空热处理扩散以及加压热处理扩散等扩散工艺既可以不破坏钐钴永磁材料基体的胞状组织结构，又可以实现扩散过程中元素通过扩散通道向基体的充分扩散。尤其是加压热扩散，借助外加压力可以提高低熔点相扩散源的扩散动能，使得在扩散过程中达到更大的扩散深度；(4)本专利技术中低熔点相扩散源通过扩散进入钐钴基体，起到的是调控和优化胞状组织结构中元素分布的作用，该过程有利于元素的富集(胞壁处)、扩散(富Zr相通道)等；(5)本专利技术中的扩散工艺更贴合常规生产，宽松的扩散温度保证了样品的稳定性和质量的可靠性，并且可以引入机械自动化操作，提高生产效率适用产业化。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1制备的钐钴永磁体的截面电镜图。具体实施方式鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例的一个方面提供了一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法，其包括：提供钐钴永磁作为基体材料，所述基体材料为粉末取向成型生坯，所述基体材料的化学式为Sm(CoxFeyCuzZrm)n，其中，0.5<x<0.9，0.01<y<0.1，0.01<z<0.1，0.01<m<0.1，6<n<9；采用涂覆和/或包覆的方式将低熔点相扩散源施加于所述基体材料表面，之后对所获基体材料进行真空和/或加压热扩散处理；以及，对热扩散处理后的基体材料进行烧结致密化、时效处理，制得钐钴永磁材料。在一些较为具体的实施方案中，所述低熔点相扩散源包括稀土-过渡族合金RE-TM、单过渡族金属TM、稀土RE中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述RE包括Sm、Yb、Y、La、Ce、Pr、Lu中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。更进一步的，所述RE包括Sm、Pr、Ce中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述TM包括Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Cu、Zn中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。更进一步的，所述TM包括Fe、Co、Cu、Zr中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述低熔点相扩散源为合金、粉体或悬浊液中的任意一种，且不限于此。进一步的，所述悬浊液为稀土-过渡族合金、单过渡族金属或稀土的粉末的悬浊液。进一步的，所述粉体的粒径为0.01-10μm。进一步的，所述悬浊液的粘度为50-700mPa·s。在一些较为具体的实施方案中，所述制备方法包括：将施加有低熔点相扩散源的基体材料于真空度为1×10-1～1×10-5Pa的条件下进行热扩散处理。进一步的，所述制备方法包括：在压力为0.02～0.15MPa的惰性气氛下，对施加有低熔点相扩散源的基体材料进行热扩散处理，或者，对施加有低熔点相扩散源的基体材料施加5～20N的压力并进行热扩散处理。进一步的，所述热扩散处理包括：在真空或加压条件下，以5～7℃/min的速度升温至350～450℃，保温处理1.5～2.5h，再以5～7℃/min的速度降温至750～850℃，保温处理5.5～6.5h，然后以0.6-0.8℃/min降温至350～450℃，保温处理4.5～5.5h，最后随炉空冷至室温。在一些较为具体的实施方案中，所述制备方法包括：将热扩散处理后的基体材料于1140-1250℃进行烧结致密化处理30-90min。在一些较为具体的实施方案中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法，其特征在于包括：/n提供钐钴永磁作为基体材料，所述基体材料为粉末取向成型生坯，所述基体材料的化学式为Sm(Co

【技术特征摘要】
1.一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法，其特征在于包括：
提供钐钴永磁作为基体材料，所述基体材料为粉末取向成型生坯，所述基体材料的化学式为Sm(CoxFeyCuzZrm)n，其中，0.5<x<0.9，0.01<y<0.1，0.01<z<0.1，0.01<m<0.1，6<n<9；
采用涂覆和/或包覆的方式将低熔点相扩散源施加于所述基体材料表面，之后对所获基体材料进行真空和/或加压热扩散处理；
以及，对热扩散处理后的基体材料进行烧结致密化、时效处理，制得钐钴永磁材料。


2.根据权利要求1所述的提高钐钴永磁材料磁性能的方法，其特征在于：所述低熔点相扩散源包括稀土-过渡族合金RE-TM、单过渡族金属TM、稀土RE中的任意一种或两种以上的组合。


3.根据权利要求1所述的提高钐钴永磁材料磁性能的方法，其特征在于：所述RE包括Sm、Yb、Y、La、Ce、Pr、Lu中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述RE包括Sm、Pr、Ce中的任意一种或两种以上的组合。


4.根据权利要求1所述的提高钐钴永磁材料磁性能的方法，其特征在于：所述TM包括Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Cu、Zn中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述TM包括Fe、Co、Cu、Zr中的任意一种或两种以上的组合。


5.根据权利要求1所述的提高钐钴永磁材料磁性能的方法，其特征在于：所述低熔点相扩散源为合金、粉体或悬浊液中的任意一种；优选的，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨棋棋，刘壮，陈仁杰，张超越，王广庆，闫阿儒，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33