一种富制造技术

本发明专利技术涉及一种富

【技术实现步骤摘要】
一种富Fe钐钴永磁材料的制备方法


[0001]本专利技术属于磁性材料制备
，具体涉及的是一种富
Fe
钐钴永磁材料的制备方法
。

技术介绍

[0002]稀土永磁材料自
20
世纪
60
年代问世以来，以其优秀的磁性能而备受青睐，在科研
、
生产和应用方面都得到了迅速发展
。
其中作为第二代稀土永磁材料的
2:17
型钐钴永磁材料，因具有优异的磁性能
、
高的居里温度
、
良好的温度稳定性以及出色的抗氧化和抗腐蚀性等特点，被广泛应用于国防军工
、
航空航天
、
高精度仪表
、
医疗器械
、
微波器件
、
传感器
、
各种磁性传动装置
、
高端电机等众多领域
。
[0003]随着科技的进步，为了满足各领域产品轻量化和小型化的应用需求，开发兼具高磁能积和高矫顽力的高性能
2:17
型
SmCo
永磁材料俨然成为了当前磁性材料发展的重要方向之一
。
目前，人们通过提高
Fe
含量来提高
2:17
型
SmCo
磁体的剩磁
B
r
，从而提高磁体的最大磁能积
(BH)
max
，但随着
Fe
含量增加，需要提高
Zr
含量来使磁体固溶后可以形成稳定的
1:7H
相，从而在时效后形成完整的胞状组织结构，使磁体获得良好的磁性能
。
研究表明，
Zr
含量较高的富铁
SmCo
磁体中容易存在软磁富
Zr
相，其会降低磁体
B
r
。
同时由于
2:17
型烧结钐钴合金铸锭由于存在吸放氢困难等问题，因此生产上普遍采用机械破碎
+
球磨
/
气流磨的方法来制备合金粉末
。
由于机械破碎
+
球磨
/
气流磨制粉破碎效果较差，使许多钐钴合金粉末颗粒不能破碎为单晶，导致钐钴磁体取向度差，从而使磁体
B
r
降低
。
如何降低富
Fe
钐钴磁体中的软磁富
Zr
相，并采用优化的破碎工艺，提高磁体
B
r
，是人们比较关心的问题
。
[0004]目前，专利“一种
2:17
型烧结钐钴永磁体的氢碎制备方法”（公告号：
CN115383122B
）是采用氢化反应球磨方法，并在制粉过程中加入
CuF2作为催化剂，其目的是改善钐钴合金粉末破碎效果，提高磁体取向度，但没有解决钐钴磁体软磁富
Zr
相析出导致磁性能降低的问题
。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，解决富
Fe
钐钴合金破碎效果差，软磁相多，导致磁体剩磁
Br
降低的技术问题，本专利技术提供一种利用
ZrF4催化剂促进氢碎制粉来制备富
Fe
钐钴磁体的方法，从而降低能耗，提高氢碎效果，改善磁体取向度，避免软磁富
Zr
相析出，有效提高钐钴磁体的磁性能
。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现
。
[0007]一种富
Fe
钐钴永磁材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、
首先，按照如下质量百分比称取钐钴永磁体合金原料：（
Sm1‑
x
Re
x
）
:25.4~26.5%、Fe:18~25%、Cu:5~6%、Zr:0~1.5%、
余量为
Co
；其中，
0≤x≤0.4
，
Re
为
Pr、Nd、Gd、Dy、Tb、Er、Y、Ho
中的一种或几种；然后，将称取的钐钴永磁体合金原料在中频感应熔炼炉中熔炼制得仅含有
Sm2Co
17
主相和富稀土相的合金铸锭；最后，将合金铸锭机械破碎为粒径为
0.5~3mm
的合金颗粒；
S2、
将步骤
S1
制备的合金颗粒采用微波氢破碎法制成平均粒径为
20~500
μ
m
的氢碎粉末，微波氢破碎法制粉包括以下步骤：
S2
‑
1、
将质量百分比为
94~99%
的步骤
S1
制备的合金颗粒与质量百分比为
1~6%
的
ZrF4纳米粉末催化剂在高纯氮气氛围中充分混合，混粉时间为
1~2h
；
S2
‑
2、
将步骤
S2
‑1制备的混合粉末在氢碎炉中先进行活化处理，然后经过微波加热吸放氢处理，脱氢后制得氢碎粉末；
S3、
将步骤
S2
制备的氢碎粉末采用气流磨制成平均粒径为
3~5
μ
m
的钐钴合金粉末；
S4、
将步骤
S3
制备的钐钴合金粉末在空气氛围中称重，然后在大于
1.4T
磁场条件下取向成型，最后再在
200MPa
压力下进行冷等静压压制成型，制得生坯；
S5、
首先，将步骤
S4
制得的生坯进行烧结，烧结温度为
1205~1220℃
，烧结时间为
1~2h
，烧结后快速冷却至室温；然后，烧结后的坯料进行分级固溶处理，分级固溶处理后快速风冷至室温；最后，坯料再次升温至
800~850℃
，保温
8~20h
后控温冷却到
400℃
，控温冷却降温速度为
0.5~1℃/min
，保温
1h
后风冷至室温，制得富
Fe
钐钴永磁材料
。
[0008]进一步地，在所述步骤
S1
中，所述合金铸锭的厚度为
8~10mm
，铸锭组织中富稀土相呈网状分布在
Sm2Co
17
主相中
。
[0009]进一步地，在所述步骤
S2
‑1中，
ZrF4纳米粉末的粒径为
40~50nm。
[0010]进一步地，在所述步骤
S2
‑2中，微波加热吸氢温度为
200~300℃
，吸氢氢气压力为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种富
Fe
钐钴永磁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
首先，按照如下质量百分比称取钐钴永磁体合金原料：（
Sm1‑
x
Re
x
）
:25.4~26.5%、Fe:18~25%、Cu:5~6%、Zr:0~1.5%、
余量为
Co
；其中，
0≤x≤0.4
，
Re
为
Pr、Nd、Gd、Dy、Tb、Er、Y、Ho
中的一种或几种；然后，将称取的钐钴永磁体合金原料在中频感应熔炼炉中熔炼制得仅含有
Sm2Co
17
主相和富稀土相的合金铸锭；最后，将合金铸锭机械破碎为粒径为
0.5~3mm
的合金颗粒；
S2、
将步骤
S1
制备的合金颗粒采用微波氢破碎法制成平均粒径为
20~500
μ
m
的氢碎粉末，微波氢破碎法制粉包括以下步骤：
S2
‑
1、
将质量百分比为
94~99%
的步骤
S1
制备的合金颗粒与质量百分比为
1~6%
的
ZrF4纳米粉末催化剂在高纯氮气氛围中充分混合，混粉时间为
1~2h
；
S2
‑
2、
将步骤
S2
‑1制备的混合粉末在氢碎炉中先进行活化处理，然后经过微波加热吸放氢处理，脱氢后制得氢碎粉末；
S3、
将步骤
S2
制备的氢碎粉末采用气流磨制成平均粒径为
3~5
μ
m
的钐钴合金粉末；
S4、
将步骤
S3
制备的钐钴合金粉末在空气氛围中称重，然后在大于
1.4T
磁场条件下取向成型，最后再在
200MPa
压力下进行冷等静压压制成型，制得生坯；
S5、
首先，将步骤
S4
制得的生坯进行烧结，烧结温度为
1205~1220℃
，烧结时间为
1~2h
，烧结后快速冷却至室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，徐陈辰，赵科，雍辉，胡季帆，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：