[发明专利]高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料、其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料，其特征在于，它的化学式为Sm(Co_1-a-b-cFe_aCu_bZr_cM_y)_z，其中0<a<0.5，0<b<0.15，0<c≤0.025，0<y≤0.04，6.5<z<8.5，M为高电阻率元素，所述高电阻率元素包括In、Ga、Si、Ti、Na、Zr、B、Ca、Mg、Ge、Sn和Bi中的任意一种或两种以上的元素组合；所述高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料包括钐钴基体主相、晶界相和氧化物相，所述高电阻率元素主要偏聚分布于晶界相中，并且所述晶界相均匀包裹于钐钴基体主相表面，所述氧化物相的材质包括稀土氧化物，所述稀土氧化物中包含的元素包括Sm、Co、Fe、Cu、Zr和O；

所述高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料的制备方法包括：

（1）按化学式为Sm(Co_1-a-b-cFe_aCu_bZr_cM_y)_z配料，其中0<a<0.5，0<b<0.15，0<c≤0.025，0<y≤0.04，6.5<z<8.5；

（2）在真空度小于2×10^-2 Pa、充入保护性气体的条件下，将步骤（1）所配原料于1200~1500℃熔炼20~120min、冷却，形成合金铸锭或速凝片；

（3）将步骤（2）所获合金铸锭或速凝片破碎为粒径为1～3μm的合金粉末；

（4）将步骤（3）所获合金粉末于磁场强度为1.5～2 T的磁场中取向成型，之后在200～300 MPa的流体中进行冷等静压，获得钐钴永磁合金毛坯；

（5）将步骤（4）所获钐钴永磁合金毛坯于惰性气氛下1160～1200 ℃烧结30～120分钟，之后于1130～1190℃下热处理3～4小时，冷却，获得钐钴永磁毛坯磁体；

（6）将步骤（5）所获钐钴永磁毛坯磁体于惰性气氛下800～850℃等温时效10～20h，之后以0.5～1.5℃/min的速度冷却到380～420℃，并于380～420℃保温3～10h，冷却，获得高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料。

2.根据权利要求1所述的高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料，其特征在于：所述高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料包括钐钴基体主相60~95v/v%、晶界相2~40v/v%和氧化物相1~5v/v%。

3.根据权利要求2所述的高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料，其特征在于：所述钐钴基体主相的晶粒尺寸为20~200μm。

4.根据权利要求2所述的高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料，其特征在于：所述晶界相的尺寸为1~20μm。

5.根据权利要求1所述的高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料，其特征在于，步骤（2）还包括：在将步骤（1）所配原料进行熔炼之前，先在真空度5×10^-2Pa以下、温度为200~400℃的条件下，将所配原料表面吸附的水汽和气体去除。

6.根据权利要求1所述的高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料，其特征在于，步骤（3）具体包括：将步骤（2）所获合金铸锭或速凝片粗破碎至粒径为0.1～0.5mm的合金颗粒，之后将所述合金颗粒制成粒径为1～3μm的合金粉末。

7.根据权利要求1所述的高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料，其特征在于，步骤（5）还包括：热处理结束后，将所获钐钴永磁毛坯磁体在保护气氛下置于冷却介质中冷却。

8.根据权利要求7所述的高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料，其特征在于：所述冷却介质包括水、油或液氮。

9.权利要求1-8中任一项所述的高性能高电阻率烧结钐钴永磁材料于高温、高频或高速电机领域中的应用。