【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及稀土磁性材料，尤其涉及一种钐钴稀土永磁体及其制备方法。
技术介绍
1、稀土永磁材料因可以起到能量储存和转换的作用，而被广泛地应用在计算机、汽车、仪器、仪表、家用电器、石油化工、医疗保健、航空航天等行业中，同时也被应用来产生强间隙磁场的元器件中，在核磁共振设备、电器件、磁分离设备、磁力机械、磁疗器械等行业起到重要作用。近年来，风力发电、新能源汽车、变频家电、节能电梯等新兴绿色能源领域的快速发展对高端稀土永磁材料的需求日益增长，也对永磁材料的磁性能提出了更高的要求。目前，常用的稀土永磁主要包括铁基和钴基稀土永磁。作为铁基稀土永磁主要代表的钕铁硼磁体虽然具有超高室温磁能积，被称为“磁王”，但低的居里温度不利于其应用于高温环境。而作为典型的钴基稀土永磁的钐钴磁体具有高的矫顽力和温度稳定性，适合应用于较高温应用领域。
2、目前sm(cocufezr)z烧结磁体的制备工艺仍是传统粉末冶金法，经过近几十年的研究，对于磁体的晶体结构、微观结构以及硬磁化机理等理论研究较多，且多个商业磁体牌号逐渐完善。近年来，一些新技术、新工艺在不断发展，并逐渐应用到磁体的制备过程中，如速凝、吸氢破碎、气流粉碎技术，及中间热处理和预时效处理、多级时效处理、双合金技术等，进一步推动了高性能sm(cocufezr)z磁体的研发。钐钴磁体具有典型的胞状结构，在制备过程中在烧结致密之后通过高温固溶得到均一过饱和固溶体，然后再等温时效和缓慢降温过程中通过条幅分解得到胞状结构，获得磁硬化。但是，相对于钕铁硼永磁，钐钴磁体磁化强度依旧较低，室温磁能积也
技术实现思路
1、本专利技术提供一种钐钴稀土永磁体及其制备方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
2、根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种钐钴稀土永磁体，其化学通式为(sm1-a,ra)(co1-b-c-dcubfeczrd)z，其中，a＝0-0.6，b＝0.05-0.1，c＝0.2-0.35，d＝0.015-0.03，z＝7.0-8.5，r选自tb、dy、er、gd、ho、tm中的一种或者多种。
3、进一步地，所述钐钴稀土永磁体的剩磁为11.7-12kg；和/或，所述钐钴稀土永磁体的矫顽力为13-14koe；和/或，所述钐钴稀土永磁体的方形度为0.5-0.7；和/或，所述钐钴稀土永磁体的最大磁能积为30-33mgoe。
4、根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提供上述的钐钴稀土永磁体的制备方法，包括如下步骤：(1)熔炼制备合金铸锭；(2)磁粉和压坯的制备；(3)烧结和固溶处理；(4)深冷处理；(5)时效处理。
5、本专利技术一种钐钴稀土永磁体的制备方法先将原料进行熔炼制备得到合金铸锭，熔炼原理是在高温环境下将金属原料加热至其熔点以上，使其完全熔化，并通过特定的工艺操作，将熔化金属倾注入模具中形成所需的产品。熔炼过程中，金属原料的化学成分和物理性质经历着复杂的变化。首先，进行合金熔炼的原料是金属块、片、粉末等，这些原料的化学成分必须经过严格的配方设计，以满足最终产品的性能要求。本专利技术的制备方法制备出合金铸锭后再制备成磁粉，再压坯成型，然后经烧结和固溶处理，烧结能将粉状物料转变为致密体，固溶处理能够有效地改善材料的力学性能，如抗拉强度、屈服强度、韧性等。时效处理能消除材料的内应力、稳定工件尺寸、改善机械性能。本专利技术的制备方法在磁体固溶处理和时效处理工艺之间加入深冷处理工艺，经过时效前深冷处理，在冷热循环过程中，热胀冷缩带来的晶格应变，促进过饱和固溶体的均匀化，进而在时效过程中优化磁体的胞状结构，从而提高烧结钐钴稀土永磁体的磁性能和方形度。深冷处理工艺具有简单易操作的特点，为提高磁体磁性能提供了一种有效的方式。
6、为了达到更好的深冷处理的效果，进一步地，步骤(4)的深冷处理过程为：将固溶后的磁体放置在液氮中静置3-12h后取出，在室温下静置3-12h，反复进行液氮静置和室温静置1-5次。需要说明的是，室温一般是指20-30℃。
7、可选地，将固溶后的磁体放置在液氮中静置的时间可以为3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。在室温下静置的时间可以为3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。反复进行液氮静置和室温静置的次数可以是1次、2次、3次、4次或5次。
8、上述方案中，通过对深冷处理过程中液氮静置和室温静置进行合理的设计，能够更好地促进过饱和固溶体的均匀化。
9、为了达到更好的深冷处理的效果，进一步地，步骤(4)的深冷处理过程为：将固溶后的磁体放置在液氮中静置3-12h(优选为8h-10h，更优选为10h)取出后在室温下静置3-12h，反复进行液氮静置和室温静置1-5次；或者液氮中静置3-12h(优选为8h-10h，更优选为10h)取出后在50-200℃(优选为80-150℃，更优选为100℃)保温1-5h，反复进行液氮静置和保温处理1-5次。为了与深冷处理工艺达到更好的协同增效作用，进一步地，步骤(3)在烧结过程中，烧结温度为1200-1300℃，时间为0.5-2h。为了与深冷处理工艺达到更好的协同增效作用，进一步地，步骤(3)在固溶过程中，固溶温度为1100-1200℃，时间为5-30h，固溶后风冷至室温。
10、为了与深冷处理工艺达到更好的协同增效作用，更好地优化磁体的胞状结构，提高烧结钐钴稀土永磁体的磁性能和方形度。进一步地，步骤(5)的时效处理过程中，先在800-900℃保温10-40h，然后以0.4-0.7℃/min的速度缓慢冷却至400-500℃，保温5-10h。
11、进一步地，步骤(2)通过使用吸氢破碎、气流磨制粉、球磨制粉中的一种或两种方法获得尺寸均匀的磁粉；压坯制备过程包括磁场取向压型和等静油压，所述磁场取向压型所用磁场为10-20koe，所述等静油压的压力为200mpa-300 mpa。
12、进一步地，按照(sm1-a,ra)(co1-b-c-dcubfeczrd)z配料，配料过程中额外添加1％-10％的sm元素弥补烧损。
13、本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：
14、本专利技术一种钐钴稀土永磁体的制备方法在磁体固溶处理和时效处理工艺之间加入深冷处理工艺，经过时效前深冷处理，在冷热循环过程中，热胀冷缩带来的晶格应变，促进过饱和固溶体的均匀化，进而在时效过程中优化磁体的胞状结构，从而提高烧结钐钴稀土永磁体的磁性能和方形度。深冷处理工艺具有简单易操作的特点，为提高磁体磁性能提供了一种有效的方式。
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1.一种钐钴稀土永磁体，其特征在于，其化学通式为(Sm1-a,Ra)(Co1-b-c-dCubFecZrd)z，其中，a＝0-0.6，b＝0.05-0.1，c＝0.2-0.35，d＝0.015-0.03，z＝7.0-8.5，R选自Tb、Dy、Er、Gd、Ho、Tm中的一种或者多种。
2.根据权利要求1所述的钐钴稀土永磁体，其特征在于，所述钐钴稀土永磁体的剩磁为11.7-12kG；和/或，所述钐钴稀土永磁体的矫顽力为13-14kOe；和/或，所述钐钴稀土永磁体的方形度为0.5-0.7；和/或，所述钐钴稀土永磁体的最大磁能积为30-33MGOe。
3.权利要求1或2所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)熔炼制备合金铸锭；(2)磁粉和压坯的制备；(3)烧结和固溶处理；(4)深冷处理；(5)时效处理。
4.根据权利要求3所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，步骤(4)的深冷处理过程为：将固溶后的磁体放置在液氮中静置3-12h后取出，在室温下静置3-12h，反复进行液氮静置和室温静置1-5次。
5.根据权利要求
6.根据权利要求3-5任一项所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，步骤(3)在烧结过程中，烧结温度为1200-1300℃，时间为0.5-2h。
7.根据权利要求3-6任一项所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，步骤(3)在固溶过程中，固溶温度为1100-1200℃，时间为5-30h，固溶后风冷至室温。
8.根据权利要求3-7任一项所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，步骤(5)的时效处理过程中，先在800-900℃保温10-40h，然后以0.4-0.7℃/min的速度缓慢冷却至400-500℃，保温5-10h。
9.根据权利要求3-8任一项所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，步骤(2)通过使用吸氢破碎、气流磨制粉、球磨制粉中的一种或两种方法获得尺寸均匀的磁粉；压坯制备过程包括磁场取向压型和等静油压，所述磁场取向压型所用磁场为10-20kOe，所述等静油压的压力为200MPa-300 MPa。
10.根据权利要求3-9任一项所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，按照(Sm1-a,Ra)(Co1-b-c-dCubFecZrd)z配料，配料过程中额外添加1％-10％的Sm元素弥补烧损。
...【技术特征摘要】
1.一种钐钴稀土永磁体，其特征在于，其化学通式为(sm1-a,ra)(co1-b-c-dcubfeczrd)z，其中，a＝0-0.6，b＝0.05-0.1，c＝0.2-0.35，d＝0.015-0.03，z＝7.0-8.5，r选自tb、dy、er、gd、ho、tm中的一种或者多种。
2.根据权利要求1所述的钐钴稀土永磁体，其特征在于，所述钐钴稀土永磁体的剩磁为11.7-12kg；和/或，所述钐钴稀土永磁体的矫顽力为13-14koe；和/或，所述钐钴稀土永磁体的方形度为0.5-0.7；和/或，所述钐钴稀土永磁体的最大磁能积为30-33mgoe。
3.权利要求1或2所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)熔炼制备合金铸锭；(2)磁粉和压坯的制备；(3)烧结和固溶处理；(4)深冷处理；(5)时效处理。
4.根据权利要求3所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，步骤(4)的深冷处理过程为：将固溶后的磁体放置在液氮中静置3-12h后取出，在室温下静置3-12h，反复进行液氮静置和室温静置1-5次。
5.根据权利要求3所述的钐钴稀土永磁体的制备方法，其特征在于，步骤(4)的深冷处理过程为：将固溶后的磁体放置在液氮中静置3-12h取出后在50-200℃保温...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉卿，刘纹赫，岳明，刘卫强，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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