一种磁体材料及其制备方法和钐钴磁体材料技术

本发明专利技术公开了一种磁体材料及其制备方法和钐钴磁体材料。该磁体材料的制备方法包括以下步骤将合金片经吸氢、气流磨、压制成型、吹氢、脱氢脱碳反应和烧结；压制成型后得压坯；气流磨处理的气氛中包含氢气；吹氢处理时，压坯与氢气的质量比为10：(0.5～1)，氢气流量为0.05～0.2kg/h；脱氢脱碳反应在持续升温至T的条件中进行，T为580～720℃；持续升温包括第一阶段和第二阶段；第一阶段为T0升温至T1，T1为400～500℃；第二阶段为由T1升温至T。本发明专利技术制得的磁体材料的碳含量为50

【技术实现步骤摘要】
一种磁体材料及其制备方法和钐钴磁体材料


[0001]本专利技术涉及一种磁体材料及其制备方法和钐钴磁体材料。

技术介绍

[0002]目前Sm2Co
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永磁体材料的碳含量一般在700ppm以上，且碳元素主要是以ZrC、FeC3的形式存在于基体相中。由于碳元素的引入同时消耗了提供剩磁的Fe元素和提高矫顽力的Zr元素，因此过高的碳含量会导致磁体的剩磁和矫顽力均降低。研究发现，高Fe含量的钐钴磁体对碳含量的敏感度更高，而制备32MGOe以上的高磁能积钐钴磁体必须提高Fe含量，因此降低磁体中的碳含量对于制备高磁能积钐钴材料而言是非常有效的手段。
[0003]但是目前现有技术中降低碳含量的程度有限，缺乏一种能够较大程度降低碳含量的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要是为了克服现有技术存在的磁体材料中残留碳元素无法有效脱除的缺陷，而提供了一种磁体材料及其制备方法和钐钴磁体材料。本专利技术获得的产品碳含量为50
‑
300ppm，相比常规工艺制备的碳含量为700ppm以上的磁体，剩磁提高0.05
‑
0.15kGs，矫顽力提高3
‑
6kOe，且Fe含量越高的配方性能提升幅度越大。
[0005]烧结磁体的碳含量来源主要有两个，即气流磨工序过程中由于粉末与管道的高速摩擦引入了微量的塑料微粒和有机添加剂的碳残留。实验中发现，这些含碳物质在烧结过程中很难挥发完全，且温度超过400℃后便会分解产生炭黑，生成的游离碳具有较高的活性，会与Fe和Zr元素发生渗碳反应形成碳化物，而这种碳化物在常规烧结条件下无法挥发，最终残留在磁体中并降低了磁性能。
[0006]专利技术人通过多次试验经验的累积发现，吸氢处理之后，在所述气流磨处理过程中通入氢气，结合特定氢气流量和氢气质量的吹氢处理以及脱氢脱碳反应，能够将磁体材料中的碳含量降低至300ppm以下，远低于现有技术的水平。例如，若所述吹氢处理时，氢气流量或氢气的质量含量过低将无法显著降低最终磁体材料中的碳含量。
[0007]本专利技术主要通过以下技术方案解决以上技术问题的。
[0008]本专利技术提供了一种磁体材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0009]将合金片依次经吸氢处理、气流磨处理、压制成型、吹氢处理、脱氢脱碳反应和烧结处理；所述压制成型后得压坯；
[0010]所述气流磨处理的气氛中包含氢气；
[0011]所述吹氢处理时，所述压坯与所述吹氢处理时采用的氢气的质量比为10：(0.5～1)；所述吹氢处理时，氢气的流量为0.05～0.2kg/h；
[0012]所述脱氢脱碳反应在持续升温至T℃的条件中进行，所述T℃为580～720℃；
[0013]所述持续升温包括第一阶段和第二阶段；
[0014]所述第一阶段为T0升温至T1℃，所述T0小于所述T1，所述T1℃为400～500℃；
[0015]所述第二阶段为由所述T1℃升温至所述T℃；
[0016]所述第一阶段的气氛为真空和/或惰性气氛；
[0017]所述第二阶段的气氛中包含氢气，所述氢气的体积与所述第二阶段的气氛中的所有气体的体积比为5～10％。
[0018]本专利技术中，所述合金片的制备方法可为本领域常规，所述的合金片较佳地为采用甩带法、离心铸造和铸锭法中的一种或多种熔炼制得到。所述的合金片若为烧结之后得到的磁体材料，在进行所述的吸氢操作时，磁体材料容易破碎。
[0019]本专利技术中，所述的合金片可为钐钴合金片和/或钕铁硼合金片，较佳地为钐钴合金片。
[0020]当所述合金片包含所述钐钴合金片时，所述钐钴合金片较佳地包括以下组分：Sm 23.0
‑
26wt.％、Cu 4.0
‑
6wt.％、Fe 17
‑
20wt.％、Zr 2.0
‑
3.5wt.％和Co 45～49wt.％，wt.％为各组分的质量与所述钐钴合金片总质量的百分比。
[0021]本专利技术一较佳实施例中，所述合金片由以下组分组成：所述合金片由以下组分组成：Sm 26wt.％、Fe 17wt.％、Cu 5.5wt.％、Zr：3.5wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比。
[0022]本专利技术一较佳实施例中，所述合金片由以下组分组成：Sm 24wt.％、Fe 18wt.％、Cu 4wt.％、Zr 3wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比。
[0023]本专利技术一较佳实施例中，所述合金片由以下组分组成：Sm 24wt.％、Fe 19wt.％、Cu 5.5wt.％、Zr：2wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比。
[0024]本专利技术一较佳实施例中，所述合金片由以下组分组成：Sm 25.8wt.％、Fe 19.5wt.％、Cu 5.5wt.％、Zr：3.5wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比。
[0025]本专利技术一较佳实施例中，所述合金片由以下组分组成：Sm 26wt.％、Fe 20wt.％、Cu 5.5wt.％、Zr：3.5wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比。
[0026]当所述合金片包含钕铁硼合金片时，所述的合金片可为本领域常规，例如包括以下组分：Nd 28～30wt.％、Cu 0.1～0.2wt.％、Co 1～2wt.％、Zr 0.1～0.3wt.％、B 0.9～1wt.％和余量的Fe，wt.％各组分的质量与所述合金片总质量的百分比。
[0027]所述钕铁硼合金片例如由以下组分组成：Pr 1wt.％、Nd 29wt.％、Dy 0.9wt.％、Al 0.1wt.％、B 0.9wt.％、Cu 0.16wt.％、Co 1.5wt.％、Zr 0.18wt.％、Ga 0.2wt.％，余量为Fe，wt.％为各组分的质量与所述钕铁硼合金片总质量的百分比。
[0028]本专利技术中，所述磁体材料的制备方法中采用的氢气可为本领域常规理解的含义，一般是指纯氢气，可为纯度在98％以上或99％以上的氢气，例如99.9％。所述氢气的密度可为本领域常规，一般为0.0899kg/m3。
[0029]本专利技术中，所述吸氢处理的工艺可为本领域常规。
[0030]其中，所述吸氢处理的温度较佳地为100
‑
250℃，例如150℃或200℃。
[0031]其中，所述吸氢处理的压力较佳地为0.1
‑
0.5MPa，例如0.3MPa或0.4MPa。
[0032]其中，所述吸氢处理的时间较佳地为2
‑
5h，例如3h。
[0033]本专利技术中，所述吸氢处理之后、所述气流磨处理之前较佳地不进行脱氢处理。所述
的脱氢处理可为本领域常规理解的含义，一般是指通过加热的方式使得主相氢化物中的氢元素脱除。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁体材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：将合金片依次经吸氢处理、气流磨处理、压制成型、吹氢处理、脱氢脱碳反应和烧结处理；所述压制成型后得压坯；所述气流磨处理的气氛中包含氢气；所述吹氢处理时，所述压坯与所述吹氢处理时采用的氢气的质量比为10：(0.5～1)；所述吹氢处理时，氢气的流量为0.05～0.2kg/h；所述脱氢脱碳反应在持续升温至T℃的条件中进行，所述T℃为580～720℃；所述持续升温包括第一阶段和第二阶段；所述第一阶段为T0升温至T1℃，所述T0小于所述T1，所述T1℃为400～500℃；所述第二阶段为由所述T1℃升温至所述T℃；所述第一阶段的气氛为真空和/或惰性气氛；所述第二阶段的气氛中包含氢气，所述氢气的体积与所述第二阶段的气氛中的所有气体的体积比为5～10％。2.如权利要求1所述的磁体材料的制备方法，其特征在于，所述合金片为采用甩带法、离心铸造和铸锭法中的一种或多种工艺制得；和/或，所述合金片为钐钴合金片和/或钕铁硼合金片；当所述合金片为钐钴合金片时，所述钐钴合金片较佳地包括以下组分：Sm 23
‑
26wt.％、Cu 4.0
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6wt.％、Fe 17
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20wt.％、Zr 2.0
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3.5wt.％和Co 45～49wt.％，wt.％为各组分的质量与所述钐钴合金片总质量的百分比；当所述合金片为钕铁硼合金片时，所述钕铁硼合金片较佳地包括以下组分：Nd 28～30wt.％、Cu 0.1～0.2wt.％、Co 1～2wt.％、Zr 0.1～0.3wt.％、B 0.9～1wt.％和余量的Fe，wt.％各组分的质量与所述钕铁硼合金片总质量的百分比。3.如权利要求1所述的磁体材料的制备方法，其特征在于，所述合金片由以下组分组成：所述合金片由以下组分组成：Sm 26wt.％、Fe 17wt.％、Cu5.5wt.％、Zr：3.5wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比；或者，所述合金片由以下组分组成：Sm 24wt.％、Fe 18wt.％、Cu 4wt.％、Zr 3wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比；或者，所述合金片由以下组分组成：Sm 24wt.％、Fe 19wt.％、Cu 5.5wt.％、Zr：2wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比；或者，所述合金片由以下组分组成：Sm 25.8wt.％、Fe 19.5wt.％、Cu5.5wt.％、Zr：3.5wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比；或者，所述合金片由以下组分组成：Sm 26wt.％、Fe 20wt.％、Cu 5.5wt.％、Zr：3.5wt.％，余量为Co，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比；或者，所述合金片由以下组分组成：Pr 1wt.％、Nd 29wt.％、Dy 0.9wt.％、Al 0.1wt.％、B 0.9wt.％、Cu 0.16wt.％、Co 1.5wt.％、Zr 0.18wt.％、Ga 0.2wt.％，余量为Fe，wt.％为各组分的质量与所述合金片总质量的百分比。4.如权利要求1所述的磁体材料的制备方法，其特征在于，所述吸氢处理的温度为100
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250℃，例如150℃或200℃；和/或，所述吸氢处理的压力为0.1
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0.5MPa，例如0.3MPa或0.4MPa；和/或，所述吸氢处理的时间为2
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5h，例如3h；
和/或，所述吸氢处理之后、所述气流磨处理之前不进行脱氢处理；和/或，所述气流磨处理的气氛中包含的氢气在所述气流磨处理时通入，通入氢气的浓度较佳地为50～200ppm，例如100ppm或150ppm；和/或，所述压制成型在磁场中进行，所述磁场的磁场强度例如为1.5～2T，所述磁场例如为恒磁场。5.如权利要求1所述的磁体材料的制备方法，其特征在于，所述吹氢处理时，所述压坯与所述吹氢处理时采用的氢气的质量比为10:(0.6～1)，例如10：0.8；和/或，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳福忠，张畅，吴茂林，师大伟，王国雄，傅忠伟，
申请(专利权)人：厦门钨业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：