钐钴永磁体用合金、合金材料、永磁体及制备方法、应用技术

技术编号:32905340 阅读:15 留言:0更新日期:2022-04-07 11:55
本发明专利技术公开了钐钴永磁体用合金、合金材料、永磁体及制备方法、应用。该钐钴永磁体用合金,以质量百分比计,其包括以下组分:R:34.5~38mas%,R为稀土元素、且包含Sm;Fe:0.2~1mas%;M:0.2~1mas%,M包括Sn、Al、Cu、Ga和Zn中的一种或多种;Co:60~65mas%。本发明专利技术的钐钴永磁体磁性能以及耐蚀性均优异。钴永磁体磁性能以及耐蚀性均优异。钴永磁体磁性能以及耐蚀性均优异。

【技术实现步骤摘要】
钐钴永磁体用合金、合金材料、永磁体及制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及一种钐钴永磁体用合金、合金材料、永磁体及制备方法、应用。

技术介绍

[0002]SmCo5作为第一代永磁材料,以其高的居里温度,高的矫顽力和饱和磁化强度而被广泛应用。SmCo5永磁合金的特点是:磁晶各向异性高(K1=(15~19)*103kJ/m3,K1为磁晶各向异性常数)、各向异性场高(HA=31840kA/m)、温度系数低(和稀土铁基永磁合金比)、居里点高(Tc=720℃,Tc为居里点或叫居里温度,SmCo5的Tc比钕铁硼的高一倍多)。
[0003]SmCo5永磁合金一般应用于精密仪器和微波器件中,如行波管、航天系统陀螺仪和磁推力轴承以及表芯、传感器等产品尺寸精度要求高的元器件、小型电机等领域,在高温领域具有不可替代的作用。
[0004]随着科技水平的进步,各领域对于磁钢的要求越来越高,主要是磁性能的要求,而剩磁和矫顽力性能决定磁钢“功能”是否强大,SmCo5的理论最大磁能积(BH)max=244.9kJ/m3(31MGOe),而实际的最大磁能积比理论上要低得多,限制了SmCo5材料的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中SmCo5永磁体剩磁和矫顽力不能进一步得到提高,最大磁能积较低以及耐蚀性待降低的缺陷,而提供一种钐钴永磁体用合金、合金材料、永磁体及制备方法、应用。
[0006]本专利技术是通过以下方案来解决上述技术问题的:
[0007]一种钐钴永磁体用合金,以质量百分比计,其包括以下组分:
[0008]R:34.5~38mas%,所述R为稀土元素、且包含Sm;
[0009]Fe:0.2~1mas%;
[0010]M:0.2~1mas%,所述M包括Sn、Al、Cu、Ga和Zn中的一种或多种;
[0011]Co:60~65mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0012]本专利技术中,所述R的含量范围较佳地为34.5~37.5mas%,例如35mas%、36.5mas%、35.5mas%或者36mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0013]本专利技术中,所述R还可包括Pr、Nd、Gd和Y中的一种或多种,较佳地包括Pr和/或Y。
[0014]其中,当所述R还包括Pr时,所述Pr的含量范围较佳地为0~15mas%、且不为0,例如5mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0015]其中,当所述R还包括Y时,所述Y的含量范围较佳地为0~18mas%、且不为0,例如5mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0016]本专利技术中,所述Sm的含量范围较佳地为15~38mas%,例如34.5mas%、35mas%、36.5mas%、37.5mas%、20.5mas%、18mas%或者25mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0017]本专利技术中,所述Fe的含量范围较佳地为0.3~1mas%,例如0.6mas%、0.5mas%或
者0.8mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0018]本专利技术中,所述M的含量范围较佳地为0.5~1mas%,例如0.55mas%或者0.6mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0019]本专利技术中,较佳地,所述M包括Sn、Al和Cu中的一种或多种。
[0020]其中,当所述M包括Sn时,所述Sn的含量范围较佳地为0.3~1mas%,例如0.6mas%、0.4mas%或者0.5mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0021]其中,当所述M包括Al时,所述Al的含量范围较佳地为0.1~0.5mas%,例如0.3mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0022]其中,当所述M包括Cu时,所述Cu的含量范围较佳地为0.1~0.5mas%,例如0.15mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0023]本专利技术中,所述Co的含量范围较佳地为60~64.5mas%,例如64.3mas%、63.8mas%、62.4mas%、61.65mas%、61.2mas%、62.9mas%、62.6mas%或者63.8mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。
[0024]本专利技术中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以下组分组成:
[0025]Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%。
[0026]在本专利技术一较佳实施例中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以下组分组成:
[0027]Sm,35mas%;Co,63.8mas%;Fe,0.6mas%;Sn,0.6mas%。
[0028]本专利技术中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以下组分组成:
[0029]Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%,Al,0.1~0.5mas%。
[0030]在本专利技术一较佳实施例中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以下组分组成:
[0031]Sm,34.5mas%;Co,64.3mas%;Fe,0.6mas%;Sn,0.3mas%,Al,0.3mas%。
[0032]本专利技术中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以下组分组成:
[0033]Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%,Al,0.1~0.5mas%,Cu0.1~0.5mas%。
[0034]在本专利技术一较佳实施例中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以下组分组成:
[0035]Sm,36.5mas%;Co,62.4mas%;Fe,0.5mas%;Sn,0.4mas%,Al,0.1mas%,Cu0.1mas%。
[0036]在本专利技术一较佳实施例中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以下组分组成:
[0037]Sm,37.5mas%;Co,61.65mas%;Fe,0.3mas%;Sn,0.3mas%,Al,0.1mas%,Cu0.15mas%。
[0038]在本专利技术一较佳实施例中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以下组分组成:
[0039]Sm,38mas%;Co,61.2mas%;Fe,0.2mas%;Sn,0.5mas%,Cu0.1mas%。
[0040]在本专利技术一较佳实施例中,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金较佳地由以
下组分组成:
[0041]Sm,20.5m本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钐钴永磁体用合金,其特征在于,以质量百分比计,其包括以下组分:R:34.5~38mas%,所述R为稀土元素、且包含Sm;Fe:0.2~1mas%;M:0.2~1mas%,所述M包括Sn、Al、Cu、Ga和Zn中的一种或多种;Co:60~65mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比。2.如权利要求1所述的钐钴永磁体用合金,其特征在于,所述R的含量范围为34.5~37.5mas%,例如35mas%、36.5mas%、35.5mas%或者36mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;和/或,所述R还包括Pr、Nd、Gd和Y中的一种或多种,较佳地包括Pr和/或Y;当所述R还包括Pr时,所述Pr的含量范围较佳地为0~15mas%、且不为0,例如5mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;当所述R还包括Y时,所述Y的含量范围较佳地为0~18mas%、且不为0,例如5mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;和/或,所述Sm的含量范围为15~38mas%,例如34.5mas%、35mas%、36.5mas%、37.5mas%、20.5mas%、18mas%或者25mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;和/或,所述Fe的含量范围为0.3~1mas%,例如0.6mas%、0.5mas%或者0.8mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;和/或,所述M的含量范围较佳地为0.5~1mas%,例如0.55mas%或者0.6mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;和/或,所述M包括Sn、Al和Cu中的一种或多种;当所述M包括Sn时,所述Sn的含量范围较佳地为0.3~1mas%,例如0.6mas%、0.4mas%或者0.5mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;当所述M包括Al时,所述Al的含量范围较佳地为0.1~0.5mas%,例如0.3mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;当所述M包括Cu时,所述Cu的含量范围较佳地为0.1~0.5mas%,例如0.15mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;和/或,所述Co的含量范围为60~64.5mas%,例如64.3mas%、63.8mas%、62.4mas%、61.65mas%、61.2mas%、62.9mas%、62.6mas%或者63.8mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金的质量百分比;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%;较佳地,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,35mas%;Co,63.8mas%;Fe,0.6mas%;Sn,0.6mas%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%,Al,0.1~0.5mas%;较佳地,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,34.5mas%;Co,64.3mas%;Fe,0.6mas%;Sn,0.3mas%,Al,0.3mas%;
或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%,Al,0.1~0.5mas%,Cu0.1~0.5mas%
‘’
较佳地,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,36.5mas%;Co,62.4mas%;Fe,0.5mas%;Sn,0.4mas%,Al,0.1mas%,Cu0.1mas%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,37.5mas%;Co,61.65mas%;Fe,0.3mas%;Sn,0.3mas%,Al,0.1mas%,Cu0.15mas%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,38mas%;Co,61.2mas%;Fe,0.2mas%;Sn,0.5mas%,Cu0.1mas%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,20.5mas%;Pr,15mas%;Co,62.9mas%;Fe,1mas%;Sn,0.6mas%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,18mas%;Y,18mas%;Co,62.6mas%;Fe,0.8mas%;Sn,0.5mas%;Al0.1mas%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金由以下组分组成:Sm,25mas%;Pr5mas%;Y,5mas%;Co,63.8mas%;Fe,0.6mas%;Sn,0.6mas%。3.一种钐钴永磁体用合金材料,其特征在于,以质量百分比计,其包括以下组分:R:34.5~38mas%,所述R为稀土元素、且包含Sm;Fe:0.2~1mas%;M:0.2~1mas%,所述M包括Sn、Al、Cu、Ga和Zn中的一种或多种;Co:60~65mas%;mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;所述钐钴永磁体用合金材料包含RCO5相、R2CO7相和晶界相,且所述RCO5相、所述R2CO7相与所述晶界相的体积比之和为100%。4.如权利要求3所述的钐钴永磁体用合金材料,其特征在于,所述RCO5相的体积比为55%~85%,例如78.8%、72.5%、64.7%、60.2%、56.3%、71.1%、68.4%或者70.8%;和/或,所述R2CO7相的体积比为15%~45%,例如18.1%、24.5%、32.5%、37.9%、42.0%、24.8%、28.0%或者26.0%;和/或,所述晶界相的体积比为1%~5%,例如3.1%、3.0%、2.8%、2.0%、1.7%、4.1%、3.6%或者3.2%;和/或,所述晶界相为CoSn相和/或CoSn2相;和/或,所述R的含量范围为34.54~37.89mas%,例如35.05mas%、36.53mas%、37.48mas%、35.57mas%、36.11mas%或者35.13mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;和/或,所述R还包括Pr、Nd、Gd和Y中的一种或多种,较佳地包括Pr和/或Y;其中,所述RCO5相较佳地还包括YCo5相和/或PrCO5相;所述R2CO7相较佳地还包括Y2Co7相和/或Pr2CO7相;当所述R还包括Pr时,所述Pr的含量范围较佳地为0~15.5mas%、且不为0,例如5.04mas%或者15.01mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;当所述R还包括Y时,所述Y的含量范围较佳地为0~18mas%、且不为0,例如4.97mas%或者17.96mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;
和/或,所述Sm的含量范围为15mas%~38mas%,例如34.54mas%、35.05mas%、36.53mas%、37.48mas%、37.89mas%、20.56mas%、18.15mas%、或者25.12mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;和/或,所述Fe的含量范围为0.21mas%~1mas%,例如0.61mas%、0.62mas%、0.53mas%、0.32mas%、0.95mas%、0.77mas%或者0.64mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;和/或,所述M的含量范围为0.5~1mas%,例如0.55mas%或者0.6mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;和/或,所述M包括Sn、Al和Cu中的一种或多种;当所述M包括Sn时,所述Sn的含量范围较佳地为0.3~1mas%,例如0.31mas%、0.58mas%、0.44mas%、0.32mas%、0.51mas%、0.62mas%、0.54mas%或者0.64mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;当所述M包括Al时,所述Al的含量范围较佳地为0.1~0.5mas%,例如0.12mas%或者0.32mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;当所述M包括Cu时,所述Cu的含量范围较佳地为0.1~0.5mas%,例如0.15mas%、0.11mas%或者0.13mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;和/或,所述Co的含量范围为60~64.5mas%,例如64.22mas%、63.75mas%、62.27mas%、61.63mas%、61.28mas%、62.86mas%、62.48mas%或者63.59mas%,mas%是指各元素占钐钴永磁体用合金材料的质量百分比;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%;RCO5相55%~85%,R2Co7相15%~45%,晶界相1%~5%;较佳地,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,35.05mas%;Co,63.75mas%;Fe,0.62mas%;Sn,0.58mas%,SmCo5相72.5%,Sm2Co7相24.5%,晶界相3%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%,Al,0.1~0.5mas%;RCO5相55%~85%,R2Co7相15%~45%,晶界相1%~5%;较佳地,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,34.54mas%;Co,64.22mas%;Fe,0.61mas%;Sn,0.31mas%,Al,0.32mas%,SmCo5相78.8%,Sm2Co7相18.1%,晶界相3.1%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,15~38mas%;Co,60~64.5mas%;Fe,0.3~1mas%;Sn,0.3~1mas%,Al,0.1~0.5mas%,Cu0.1~0.5mas%;RCO5相55%~85%,R2Co7相15%~45%,晶界相1%~5%;较佳地,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,36.53mas%;Co,62.27mas%;Fe,0.53mas%;Sn,0.44mas%,Al,0.12mas%,Cu0.11mas%,SmCo5相64.7%,Sm2Co7相32.5%,晶界相2.8%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,37.48mas%;Co,61.63mas%;Fe,0.32mas%;Sn,0.32mas%,Al,0.1mas%,Cu0.15mas%,RCO5相60.2%,
R2Co7相37.9%,晶界相2%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,37.89mas%;Co,61.28mas%;Fe,0.21mas%;Sn,0.49mas%,Cu0.13mas%,Sm2Co7相56.3%,Sm2Co7相42%,晶界相1.7%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,20.56mas%;Pr,15.01mas%;Co,62.86mas%;Fe,0.95mas%;Sn,0.62mas%,SmCo5相和PrCO5相71.1%,Sm2Co7相和Pr2CO7相24.8%,晶界相4.1%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,18.15mas%;Y,17.96mas%;Co,62.48mas%;Fe,0.77mas%;Sn,0.54mas%;Al0.1 mas%,SmCo5相和YCo5相68.4%,Sm2Co7相和Y2Co7相28%,晶界相3.6%;或者,以质量百分比计,所述钐钴永磁体用合金材料由以下组分组成:Sm,25.12ma...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴茂林张畅师大伟王国雄郑汉杰欧阳福忠黄欣
申请(专利权)人:厦门钨业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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