一种Sm基各向异性复合磁体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Sm基各向异性复合磁体的制备方法，属于磁性材料技术领域。该制备方法包括：（1）首先分别制备不同粒径的Sm

【技术实现步骤摘要】
一种Sm基各向异性复合磁体的制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种Sm基各向异性复合磁体的制备方法。

技术介绍

[0002]20世纪是永磁材料高速发展的百年，各种新技术的引入和新材料的发现使得永磁材料的磁能积讯速提高。到目前为止，人们广泛使用的永磁材料主要有几类，包括铁氧体、AlNiCo和稀土永磁。每一种单相永磁材料都有独特的优势和劣势，如SmCo基永磁材料有很好的高温特性，但是其磁能积低于钕铁硼永磁材料，钕铁硼永磁材料有良好的室温磁能积，但是居里温度过低。因此人们将目光聚集到包含两种硬磁相的混合磁性材料上。由两种硬磁相组成混合磁体可以结合不同单相永磁体的优势，满足现代社会人们对于永磁材料的要求。这种磁体与单相磁体相比，具有成本低、磁性能较好的优势。对于这种磁体，人们已经进行了大量的探索。
[0003]本专利创造性的通过复合Sm
‑
Co基磁粉、Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉及其一定粒径范围的软磁Fe
60
Co
40
粉，采用低温磁场取向成型技术，有效提升了晶粒取向的一致性；通过压坯在N2气保护和低磁场辅助下的烧结氮化热处理，进一步提升了复合磁体中钐铁氮磁体的氮化效果，提升了磁体的致密度，最终实现了复合磁体中双硬磁相和软磁相的有效复合，获得了高性能的Sm基各向异性复合磁体。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术目的在于提供一种Sm基各向异性复合磁体的制备方法。<br/>[0005]本专利技术的Sm基各向异性复合磁体的制备方法，包括如下步骤：（1）Sm
‑
Co基磁粉制备：采用真空感应熔炼制备Sm
‑
Co基合金铸锭，将合金铸锭在500~900 ℃下进行时效处理，时效处理时间为1~5 h；随后采用快淬法制备Sm
‑
Co基合金薄带，铜辊转速为20~50 m/s；最后采用高能球磨机将Sm
‑
Co基合金薄带破碎至粒径为200~500 nm的SmCo基磁粉，高能球磨的时间为4~8 h；（2）Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉制备：采用熔体快淬法制备名义成分为Sm2Fe
17
的合金薄带，铜辊转速为20~50 m/s；随后将Sm2Fe
17
合金薄带在400~800 ℃下的N2气保护中进行氮化时效处理，氮化时效处理的时间为5~20 h，急冷后获得钐铁氮薄带磁体；然后采用高能球磨机将钐铁氮薄带磁体在N2气保护中破碎至粒径为50~200 nm的Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉，高能球磨的时间为5~12 h；（3）将颗粒尺寸为10~50 nm 的软磁Fe
60
Co
40
粉和步骤（1）获得的Sm
‑
Co基磁粉及步骤（2）获得的Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉按比例混合均匀后，采用氮气保护下的低温磁场取向成型技术制备压坯，所述低温磁场取向成型技术的温度为80~150 ℃，压力为50~200 MPa，磁场强度为2 T；
（4）将步骤（3）获得的压坯在N2气保护和低磁场辅助下的烧结氮化热处理，获得各向异性复合磁体。
[0006]进一步的，步骤（1）中所述的Sm
‑
Co基合金铸锭为按原子百分比的Sm
a
Pr
b
Fe
100
‑
a
‑
b
‑
c
Co
c
，式中9≤a≤25，5≤b≤15，20≤c≤35。
[0007]进一步的，步骤（3）中所述的Sm
‑
Co基磁粉、Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉及软磁Fe
60
Co
40
粉的质量比为1：0.5~0.9：0.05~0.2。
[0008]进一步的，步骤（4）中所述的低磁场辅助的磁场强度为0.5~1 T；所述的烧结氮化热处理的烧结温度为790~1020 ℃，升温速率为2~6 ℃/min，烧结时间为2~8 h，随后急冷至室温。
[0009]与现有的技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：本专利技术将不同粒径的Sm
‑
Co基磁粉和Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉作为双硬磁相复合，同时加入了纳米级的软磁Fe
60
Co
40
粉，通过低温磁场取向成型技术，有效提升了晶粒取向的一致性和致密性；同时，通过压坯在N2气保护和低磁场辅助下的烧结氮化热处理，进一步提升了复合磁体中钐铁氮磁体的氮化效果，也进一步提高了磁体的取向度，最终获得了高性能的Sm基各向异性复合磁体。
具体实施方式
[0010]下面将结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，但本专利技术并不仅仅局限于以下实施例。
[0011]实施例1（1）Sm
‑
Co基磁粉制备：采用真空感应熔炼制备按原子百分比的Sm9Pr
15
Fe
56
Co
20
合金铸锭，将合金铸锭在500 ℃下进行时效处理，时效处理时间为1 h；随后采用快淬法制备Sm
‑
Co基合金薄带，铜辊转速为20 m/s；最后采用高能球磨机将Sm
‑
Co基合金薄带破碎至粒径为500 nm的SmCo基磁粉，高能球磨的时间为4 h；（2）Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉制备：采用熔体快淬法制备名义成分为Sm2Fe
17
的合金薄带，铜辊转速为20 m/s；随后将Sm2Fe
17
合金薄带在400 ℃下的N2气保护中进行氮化时效处理，氮化时效处理的时间为5 h，急冷后获得钐铁氮薄带磁体；然后采用高能球磨机将钐铁氮薄带磁体在N2气保护中破碎至粒径为200 nm的Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉，高能球磨的时间为5 h；（3）将步骤（1）获得的Sm9Pr
15
Fe
56
Co
20
磁粉、步骤（2）获得的Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉和颗粒尺寸为50 nm 的软磁Fe
60
Co
40
粉按照质量比为1：0.5：0.05的比例混合均匀后，采用氮气保护下的低温磁场取向成型技术制备压坯，所述低温磁场取向成型技术的温度为80 ℃，压力为50 MPa，磁场强度为2 T；（4）将步骤（3）获得的压坯在N2气保护和低磁场辅助下的烧结氮化热处理，低磁场辅助的磁场强度为0.5 T，烧结氮化热处理的烧结温度为790 ℃，升温速率为2 ℃/min，烧结时间为2 h，随后急冷至室温，最终获得各向异性复合磁体。
[0012]采用本专利技术制备的S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Sm基各向异性复合磁体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）Sm
‑
Co基磁粉制备：采用真空感应熔炼制备Sm
‑
Co基合金铸锭，将合金铸锭在500~900 ℃下进行时效处理，时效处理时间为1~5 h；随后采用快淬法制备Sm
‑
Co基合金薄带，铜辊转速为20~50 m/s；最后采用高能球磨机将Sm
‑
Co基合金薄带破碎至粒径为200~500 nm的SmCo基磁粉，高能球磨的时间为4~8 h；（2）Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉制备：采用熔体快淬法制备名义成分为Sm2Fe
17
的合金薄带，铜辊转速为20~50 m/s；随后将Sm2Fe
17
合金薄带在400~800 ℃下的N2气保护中进行氮化时效处理，氮化时效处理的时间为5~20 h，急冷后获得钐铁氮薄带磁体；然后采用高能球磨机将钐铁氮薄带磁体在N2气保护中破碎至粒径为50~200 nm的Sm
‑
Fe
‑
N基磁粉，高能球磨的时间为5~12 h；（3）将颗粒尺寸为10~50 nm 的软磁Fe
60
Co
40
粉和步骤（1）获得的Sm
‑
Co基磁粉及步骤（2）获得的Sm
‑
Fe

【专利技术属性】
技术研发人员：泮敏翔，吴琼，俞能君，杨杭福，葛洪良，
申请(专利权)人：泮敏翔，
类型：发明
国别省市：