[发明专利]一种高性能钐钴永磁体

说明书

本发明公开的高性能钐钴永磁体，该永磁体的原料包括主相元素，主相元素包括钐25～27wt％，钴49～51wt％，铜5～6.5wt％，锆3～3.5wt％，铁15～18wt％，钛含量不超过0.2wt％以及铝含量不超过0.2wt％。本发明方案通过添加钛和铝元素，适当降低钐、铜、锆的含量，提高铁、钴的含量同时，磁体韧性提高30％，加工性能得到改善，同时达到增强材料的剩磁Br和最大磁能积(BH)max，提升内禀矫顽力Hcj和Hk。

技术领域

本发明涉及一种钐钴永磁体，特别是一种高性能钐钴永磁体。

背景技术

随着钐钴永磁越来越多地应用于小型化和高精度仪器仪表，在精度、可靠性等方面都对其力学性能提出了更高的要求。钐钴稀土永磁作为一种重要的功能材料，国内外主要致力于其磁性能的研究，而对力学性能研究较少，如何解决在提高材料强韧性的同时又能保持其优异的磁性能这一问题越来越具有挑战性。

钐钴稀土永磁材料具有耐腐蚀，耐高温和低温度系数这样无法替代的优势，已发展成为航空航天、微波通讯、仪器仪表、电机工程、磁力机械等领域不可缺少的重要金属功能材料。它的特点是磁能积、矫顽力、居里温度高，抗腐蚀性好，能在高温、潮湿环境中长期稳定工作，钐钴稀土永磁的磁能积(BH)max通常在25-30MGOe。但是稀土永磁材料力学性能普遍较差，尤其是钐钴稀土永磁材料极具脆性，缺乏延展性，不易加工成复杂的形状或特别薄的片状和薄壁的圆环，以及在产品加工或工序周转、检验、充磁过程中极易引起缺角，其断裂韧性仅为1.5～2.5MPa.m1/2，抗弯强度为80-140MPa，后续机械加工时极易碎裂，使加工成本大幅度提高，严重制约了其应用范围和深加工，不利于我国作为稀土大国向高端产业链发展战略目标的实现。

为提高力学性能研发成功后，可获得细小、均匀胞状组织结构，在剩磁、内禀矫顽力、磁能积保持基本不变的情况下，钐钴材料的抗弯强度提高到180MPa，断裂韧性提高至4.0MPa.m1/2，着力解决制约我国钐钴高性能磁性材料难以在拥有超高磁性能的同时拥有良好的力学性能的重大瓶颈问题，将对我国和我市钐钴磁性材料产业升级发挥重大引领作用。有助于加快稀土产业向深加工及其应用领域发展，可进一步促进稀土产业链的延伸和升级，促进稀土产业链向具有高附加值的微笑曲线的两端延伸。

稀土元素作为现代工业不可或缺的战略性资源，中国是世界稀土的原料库，但受制于国外专利和国内技术的研发水平，我国在稀土新材料和稀土终端应用领域发展明显不足。低端产品过剩,但国内使用的大部分高端稀土材料还需要进口。中国的稀土利用战略必须走高端利用的道路，《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出“大力发展稀土永磁等高性能稀土功能材料和稀土资源高效综合利用技术，到2020年，高端关键新材料自给率明显提高，提高新材料工艺装备的保障能力”。现阶段，磁性材料的生产主要集中在亚洲，日本以高档磁性材料为主体；中国以中低档磁性材料为主体，并占据了部分高档产品市场；其他东南亚国家分割部分中低档产品市场。据统计，2011年中国的磁性材料产量占全球的产量超过60％以上，高性能产品将超过国内总产量的50％。中国正在加快技术进步的步伐，扩大高端磁性材料的规模，适应IT产业、新能源产业以及国防科技发展的需要，推动了中国从磁性材料生产大国逐步走向世界磁性材料生产强国，有助于提升我市高性能磁性材料在世界的地位。