钐铁氮磁体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及磁性材料技术领域，具体涉及钐铁氮磁体及其制备方法；所述方法包括：将钐铁合金粉末与锌粉混合后在氨气氛围进行第一热处理，接着在氮气氛围中进行第二热处理，得到钐铁氮磁粉；将所述钐铁氮磁粉与粘接剂混合后进行压制，得到钐铁氮磁体。本发明专利技术提供的方法能够在钐铁氮磁体中掺杂锌元素，使得制备得到的钐铁氮磁体具有优异的抗氧化性能和磁性能，使钐铁氮磁体在制备和储存过程中的成本降低、延长其使用寿命，使其应用也更加广泛。使其应用也更加广泛。使其应用也更加广泛。

【技术实现步骤摘要】
钐铁氮磁体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，具体涉及钐铁氮磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]钐铁氮系永磁材料自问世以来以其优异的磁性能和良好的温度稳定性受到人们的重视，作为有可能在性能上超越铌铁硼的永磁体材料。《SmFeN稀土永磁材料的研究进展》指出钐铁氮系永磁材料在实际应用中十分广泛，目前已广泛应用于电动机、发电机、核磁共振成像仪、微波通讯技术、仪表及其他需用永久磁场的装置和设备中，SmFeN成为国内外稀土永磁材料的研究热点之一。
[0003]《Sm2Fe
17
N
X
粘结永磁体磁性能的影响因素》中指出，目前国内外生产Sm2Fe
17
N3永磁材料基本上都是先将钐铁合金破碎或者球磨制粉后进行渗氮，但是Sm2Fe
17
N3永磁材料不稳定、极易氧化，所以对设备要求极高，从而导致了Sm2Fe
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N3永磁材料的发展和应用都受到严重阻碍，所以提升Sm2Fe
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N3永磁材料的抗氧化性能成为了Sm2Fe
17
N3永磁材料发展的重要因素。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的Sm2Fe
17
N3永磁材料不稳定、容易氧化的技术问题，提供钐铁氮磁体及其制备方法。
[0005]本专利技术的专利技术人发现，采用在Sm2Fe
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合金中掺杂亚微米级粒径的锌粉，来达到提升Sm2Fe
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N3永磁材料的抗氧化性能的目的，从而得到具有优秀的抗氧化性能的Sm2Fe
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N3永磁材料。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种制备钐铁氮磁体的方法，所述方法包括：
[0007]将钐铁合金粉末与锌粉混合后在氨气氛围进行第一热处理，接着在氮气氛围中进行第二热处理，得到钐铁氮磁粉；
[0008]将所述钐铁氮磁粉与粘接剂混合后进行压制，得到钐铁氮磁体。
[0009]本专利技术第二方面提供一种根据前述第一方面所述的方法制备得到的钐铁氮磁体。
[0010]本专利技术第三方面提供一种前述第二方面所述的钐铁氮磁体在新能源汽车、永磁电机、高端家电和航天航空领域中的应用。
[0011]通过上述技术方案，本专利技术提供的方法能够在钐铁氮磁体中掺杂锌元素，使制备得到的钐铁氮磁体具有优异的抗氧化性能和磁性能，降低钐铁氮磁体在制备和储存过程中的成本、延长其使用寿命，使其应用也更加广泛。
附图说明
[0012]图1是实施例1和实施例4中制备得到的钐铁氮磁粉的XRD衍射图谱，其中，SFN
‑
1为实施例1中的钐铁氮磁粉的衍射图谱，SFN
‑
2为实施例4中的钐铁氮磁粉的衍射图谱；
[0013]图2是实施例1中的钐铁氮磁体的退磁曲线。
具体实施方式
[0014]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0015]如前所述，本专利技术第一方面提供一种制备钐铁氮磁体的方法，所述方法包括：将钐铁合金粉末与锌粉混合后在氨气氛围进行第一热处理，接着在氮气氛围中进行第二热处理，得到钐铁氮磁粉；
[0016]将所述钐铁氮磁粉与粘接剂混合后进行压制，得到钐铁氮磁体。
[0017]本专利技术中通过将钐铁合金粉末与锌粉混合进行热处理，不同于传统的在熔炼阶段加入锌粉形成新的晶界，本方法中锌粉能以小颗粒形式进入钐铁合金的空隙中并包覆在钐铁分子外表面，有效阻止合金与氧气的接触，进而增强磁体的抗氧化性能。
[0018]本专利技术中，优选条件下，所述钐铁合金粉末与所述锌粉的重量比为100：1
‑
5，例如可以是100：1、100：2、100：3、100：4和100：5或上述任意两个比值组成的范围值中的任意值；在上述优选条件下，能够进一步提高所述钐铁氮磁体的抗氧化性能和磁性能。
[0019]本专利技术中，优选条件下，所述钐铁合金粉末的粒径＜10μm，例如可以是1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm或上述任意两个数值组成的范围值中的任意值；在上述优选条件下，能够提高氮化效果和渗锌效果，优化所述钐铁氮磁体的抗氧化性能和磁性能。
[0020]本专利技术中，由于渗锌处理在高温条件下进行，锌粉的粒径过小会导致锌粉自燃，对设备要求高，且不易保存；而锌粉的粒径过大又会使锌粉和钐铁合金粉末混合不均匀，不能起到有效阻止合金与氧气接触的效果，也即对钐铁氮磁粉的抗氧化增强效果不理想；优选地，本专利技术采用亚微米级的锌粉对所述钐铁合金进行渗锌处理，进一步优选地，所述锌粉的粒径为0.1
‑
1μm，例如可以是0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm或上述任意两个数值组成的范围值中的任意值。
[0021]本专利技术中，优选条件下，所述钐铁合金粉末与所述锌粉的混合在氮气氛围内进行混合，一方面能够防止钐铁合金粉末被氧化，另一方面能够防止锌粉自燃。
[0022]在本专利技术的一些优选实施方式中，通过将钐铁氮磁粉与所述粘接剂混合压制即可制备得到钐铁氮磁体，所述粘接剂选自环氧树脂和/或聚酰胺树脂；进一步优选地，所述粘接剂的用量为所述钐铁氮磁粉用量的2
‑
5wt％。
[0023]在本专利技术的一些优选实施方式中，在氨气氛围内进行第一热处理，一方面可以还原所述钐铁合金中被氧化的成分，另一方面氨气可以作为氮源对所述钐铁合金进行渗氮处理；为了进一步提高所述钐铁氮磁体的抗氧化性能和磁性能，优选条件下，所述第一热处理的条件包括：温度为500
‑
650℃，时间为1
‑
5h。
[0024]本专利技术中，在氮气氛围内进行第二热处理，能够将所述合金粉末进行深度氮化。为了进一步提高所述钐铁氮磁体的抗氧化性能和磁性能，优选条件下，所述第二热处理的条件包括：温度为450
‑
650℃，时间为10
‑
20h。
[0025]在本专利技术的一个优选实施方式中，制备所述钐铁合金粉末的方法包括：将钐和铁
在真空条件下进行熔炼，得到母合金铸锭，接着将所述母合金铸锭在快淬炉中制成薄带，将得到的合金薄带在氮气气流中进行粉碎，得到钐铁氮磁粉；优选地，钐和铁的原子摩尔比为1：7
‑
9。
[0026]根据本专利技术，优选条件下，所述熔炼的条件包括：温度为1350
‑
1400℃，时间为5
‑
15min。
[0027]本专利技术中，所述熔炼的次数可以为本领域技术人员所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备钐铁氮磁体的方法，其特征在于，所述方法包括：将钐铁合金粉末与锌粉混合后在氨气氛围进行第一热处理，接着在氮气氛围中进行第二热处理，得到钐铁氮磁粉；将所述钐铁氮磁粉与粘接剂混合后进行压制，得到钐铁氮磁体。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钐铁合金粉末与所述锌粉的重量比为100：1
‑
5。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钐铁合金粉末的粒径＜10μm。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述锌粉的粒径为0.1
‑
1μm。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的方法，其中，所述粘接剂选自环氧树脂和/或聚酰胺树脂；优选地，所述粘接剂的用量为所述钐铁氮磁粉用量的2
‑
5wt％。6.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的方法，其中，所述第一热处理的条件包括：温度为500
‑
650℃，时间为1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：田海明，阚绪材，朱金才，刘先松，王应民，
申请(专利权)人：合肥领远新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：