一种轻稀土基过渡族磁性材料制造技术

本发明专利技术提供了一种轻稀土基过渡族磁性材料。所述材料的分子式为(Sm1‑

【技术实现步骤摘要】
一种轻稀土基过渡族磁性材料


[0001]本专利技术涉及磁性材料领域，特别是涉及一种轻稀土基过渡族磁性材料。

技术介绍

[0002]稀土(rare earth)有“工业维生素”的美称。如今是重要的战略资源。稀土元素在石油、化工、冶金等领域得到了广泛应用。根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七种稀土元素通常分为两组，包括轻稀土元素以及重稀土元素。
[0003]一般来说，市面上采用稀土制备得到的磁性材料通常需要添加Dy、Tb等重稀土元素，以提高稀土永磁材料的耐温性能。但是，Dy等重稀土元素相对于其他稀土金属元素，由于资源较为稀少，导致价格较为昂贵且价格波动较大，导致重稀土元素较难稳定供应。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种轻稀土基过渡族磁性材料，以及一种轻稀土基过渡族磁性材料的制备方法，在无需添加重稀土元素的情况下，保持磁性材料具有较好磁性性能，且耐温性能较好。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术公开了一种轻稀土基过渡族磁性材料，所述磁性材料的分子式为(Sm1
‑
αRα)xFe100
‑
x
‑
y
‑
zMyIz，其中R代表轻稀土金属中的一种或多种，M代表过渡金属，I代表间隙原子；所述磁性材料的原子百分比为6≤x≤11，0≤y≤12，7≤z≤15.2，0≤α≤0.5。
[0006]可选地，所述轻稀土金属为La、Ce、Nd、Pm、Pr、Gd中的至少一种；
[0007]可选地，所述过渡金属为3d4d过渡族金属，所述3d4d过渡族金属包括Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo中的至少一种。
[0008]可选地，所述间隙原子为N，或，N与C的组合。
[0009]与现有技术相比，本专利技术实施例包括以下优点：
[0010]本专利技术实施例的轻稀土基过渡族磁性材料，通过在本专利技术实施例的原子百分比下，基于间隙原子的间隙原子效应制备，可以在不使用的重稀土元素的情况下，达到较好的磁性性能，且耐温性能较好。具体地，最大磁能积(BH(max))可以达到41.6MGOe以上，剩余磁感应强度(Br)达到14.4kGs以上，内禀矫顽力(Hcj)达到13.8kOe以上，膝点矫顽力(Hk)达到5.9kOe以上。使用本专利技术实施例的轻稀土基过渡族磁性材料制成的磁体成品具有高磁性能、高电阻率、低成本、可持续的特点，其涡流损耗低，耐温性能好，适应了电机产品小型化、轻量化和高频、高转速以及节能环保的发展趋势。
具体实施方式
[0011]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附表和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0012]本专利技术实施例提供一种轻稀土基过渡族磁性材料，所述磁性材料的分子式为(Sm1‑
α
R
α
)
x
Fe
100
‑
x
‑
y
‑
z
M
y
I
z
，其中R代表轻稀土金属中的一种或多种，M代表过渡金属，I代表间隙原子；所述磁性材料的原子百分比为6≤x≤11，0≤y≤12，7≤z≤15.2，0≤α≤0.5。在该原子百分比下，采用间隙原子效应制备轻稀土基过渡族磁性材料，可以获得较好的磁性性能，且耐温性能好。
[0013]在本专利技术的一种实施例中，所述轻稀土金属为La、Ce、Nd、Pm、Pr、Gd中的至少一种。本专利技术实施例并未采用重稀土金属，而是采用轻稀土金属，从而可以避免重稀土元素无法稳定供应导致无法制备磁性材料的情况。同时本专利技术实施例可以在只使用轻稀土元素的情况下，获得较好的磁性性能以及耐温性能。
[0014]在本专利技术的一种实施例中，所述过渡金属为3d4d过渡族金属，所述3d4d过渡族金属包括Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo中的至少一种。
[0015]在本专利技术的一种实施例中，所述间隙原子为N，或，N与C的组合。本专利技术实施例通过添加间隙原子，可以对3d电子的能带结构、交换作用和稀土离子的晶场效应具有灵敏的调节作用，可以有效提高磁性材料的磁性，使稀土离子产生强易轴磁晶各向异性，具备优异的内禀磁性。
[0016]本专利技术实施例提供一种轻稀土基过渡族磁性材料的制备方法，其特征在于，其采用如下步骤制备得到：
[0017](1)将钐、轻稀土金属、以及过渡金属混合，采用速凝技术或者快淬技术制备合金材料；其中，钐、轻稀土金属、以及过渡金属之间的比例基于轻稀土基过渡族磁性材料分子式(Sm1‑
α
R
α
)
x
Fe
100
‑
x
‑
y
‑
z
M
y
I
z
确定，R代表轻稀土金属中的一种或多种，M代表过渡金属，I代表间隙原子；所述轻稀土基过渡族磁性材料的原子百分比为6≤x≤11，0≤y≤12，7≤z≤15.2，0≤α≤0.5；
[0018]在本专利技术实施例中，可以采用速凝技术或者快淬技术制备合金材料。在制备合金材料时，可以首先将除间隙原子之外的其他材料，即钐、轻稀土金属、以及过渡金属混合。其中，可以基于所要制备的轻稀土基过渡族磁性材料的分子式(Sm1‑
α
R
α
)
x
Fe
100
‑
x
‑
y
‑
z
M
y
I
z
确定。具体地，R代表轻稀土金属中的一种或多种，M代表过渡金属，I代表间隙原子；所述轻稀土基过渡族磁性材料的原子百分比为6≤x≤11，0≤y≤12，7≤z≤15.2，0≤α≤0.5。
[0019]作为本专利技术的一种示例，所要制备的轻稀土基过渡族磁性材料的分子式为Sm9Fe
77
N
14
的情况下，则可以相应地使用9份钐金属以及77份铁制备合金材料。
[0020]可选地，间隙原子I包括N以及C的情况下，则还可以将碳与钐、轻稀土金属、以及过渡金属混合，制备合金材料。则在采用速凝技术或者快淬技术制备合金材料的过程中，碳原子可以进入合金材料中，产生间隙原子效应。
[0021](2)将合金材料置于氮气氛围中进行气
‑
固相反应，生成轻稀土基过渡族磁性材料；
[0022]在本专利技术实施例中，可以将合金材料置于氮气氛围中进行气
‑
固相反应，此时氮气中的氮原子渗入合金材料中，产生间隙原子效应。通过该种反应，可以对3d电子的能带结构、交换作用和稀土离子的晶场效应具有灵敏的调节作用，可以有效提高磁性材料的磁性，使稀土离子产生强易轴磁晶各向异性，具备优异的内禀磁性。
[0023](3)对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻稀土基过渡族磁性材料，其特征在于，所述材料的分子式为(Sm1‑
α
R
α
)
x
Fe
100
‑
x
‑
y
‑
z
M
y
I
z
，其中R代表轻稀土金属中的一种或多种，M代表过渡金属，I代表间隙原子；所述磁性材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：程本培，陈海英，王心安，廖思宇，
申请(专利权)人：宁夏君磁新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：