[发明专利]一种各向异性的钐钴粘接磁粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能低温度系数，各向异性的钐钴粘接磁粉的成分组成，特别是关于添加含有金属镓和过渡金属铌，以及金属铌和金属锆的组成比例，属于化工类技术领域。

背景技术

Sm2Co17磁性材料又称为钐钴2∶17，它有别于SmCo5(又称为1∶5)，是一种各向异性的磁性材料。可以做成各向异性烧结Sm2Co17磁体，具有较好的磁性能和温度特性，可以在较高的温度环境下使用，广泛应用于军事工业，航空工业等行业。最初的研究发现，虽然Sm2Co17二元化合物是易C轴的，但是由于它的矫顽力偏低，难以实用。经过不断的研究和开发，目前得到广泛应用的多元的Sm-Co-Cu-Fe-M系，其中，

M＝Zr，Ti，Hf，Ni等等。

实践表明，Cu元素的添加，使得磁体的矫顽力增加，但是Cu元素过高，会使得Ms偏低。Fe元素的适当添加，使得合金的内禀饱和磁化强度迅速提高。而Zr元素的适当添加，对于提高2∶17型磁体的mHc起着关键作用。它还可以改变和优化Sm，Fe，Cu等诸元素的添加比例，大大改善磁体的方形度和整个磁体的磁性能。

虽然2∶17具有较高的居里温度和磁能级，但是2∶17 Sm(Co，Cu，Fe，Zr)的矫顽力在高温下较低。当温度300℃-400℃时，磁体的显微组织发生变化，晶粒长大，胞状组织发生破坏，变的不均匀，而1∶5相变的不完全连续，导致胞壁破坏，畴壁移动更容易，所以矫顽力的温度系数较高(βT＝-0.35％/℃)。为此，近年来，国内外的研究考虑了1∶7 Sm(Co，Cu，Fe，Zr)的磁体，取得了较好的结果，可以使得矫顽力温度系数明显降低，达到βT＝-0.12％/℃。

Sm2Co17也可以做成各向异性磁粉，用于加工成粘接磁体，此类磁体既保持了较高的磁性能和高温特性，有可以做成各种复杂形状的磁体，所以也有着十分广泛的应用前景和发展前途。

为改进生产工艺，改善产品的稳定性，日本三德公司研发了用快淬薄片的工艺方法，生产出的磁粉性能在常温下为Br＝10.8kG，Hi＝11.4kOe，Hc＝7.4，BHmax＝24.6MGOe。三德公司为此申请了发明专利(专利号：P2000：272767)。然而，市场上还缺乏适用于高温度下使用的高性能低温度系数的钐钴磁粉。关于这方面的研究开发工作，还很少见于报道。

本公司尝试研发一种可以规模化生产的各相异性钐钴磁粉，拥有更低矫顽力温度系数，并且在300℃的工作条件下仍然具有较高的矫顽力和磁性能。我们通过大量的实验研究发现，如果在钐钴合金中适当添加镓元素，并且添加一定比例的铌元素来部分取代锆元素，所生产的钐钴磁粉不但具有较高的内禀矫顽力和磁能级，而且在室温到300℃的温度范围内有较低的矫顽力温度系数。如果金属铌和金属锆的比例适当，其内禀矫顽力温度系数会低于-0.03％/℃。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种新的钐钴磁粉材料，其具有较低的矫顽力温度系数，使得磁体在300℃温度下仍然具有较高较稳定的内禀矫顽力(Hci)，从而使磁粉具有良好的热退磁特点；

本发明的又一目的，在于提供一种特殊的钐钴磁粉材料成份构成，使磁体具有很低的矫顽力温度系数(低于-0.03％/℃)。

本发明的再一目的，在于提供一种生产工艺，使得上述磁体发明得以实施规模生产。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种各向异性的钐钴粘接磁粉，其表达式如下：

Smz Co 100-x-y-a-β-θ-zCuxFeyZraGaβNbθ

其中Sm是稀土钐元素，Co是金属钴元素，Cu是金属铜元素，Fe是金属铁元素，Zr是金属锆元素，Ga是金属镓元素，Nb是过渡金属铌元素。

其组成比率(单位为原子百分比at％)x，y，z，a，β及θ分别满足：5.9＜x＜7.2；18.9＜y＜20.9；10.2＜z＜11.4；0.75＜a＜3.1；0.1＜β＜0.4；0.10＜θ＜2.1。

一种各向异性的钐钴粘接磁粉，所述的a及θ的比例优选为：满足20％＜θat％∶a at％＜60％。

本发明的有益效果为：

本发明以SmCoCuFeZr五元合金为主要成分，通过适当添加金属镓，添加过渡金属元素铌来部分取代金属元素锆，改善了合金的显微结构，使得晶粒大大细化，而且均匀，从而提高了磁体在常温下的矫顽力和磁性能。

附图说明

图1是50kg真空熔炼炉的装置示意图。

图2是双面冷却槽的截面图。