[发明专利]一种全致密块状各向异性纳米晶Sm2Co7磁体及其制备方法

说明书

一种全致密块状各向异性纳米晶Sm₂Co₇磁体及其制备方法，属于磁性材料制备领域。通过将Sm和Co熔炼母合金后、球磨，快速热压和热变形处理，制得全致密块状Sm₂Co₇纳米晶永磁合金。本发明所制备的Sm₂Co₇磁体具有明显的C轴晶体织构和对应的显著磁各向异性。

技术领域

本发明属于磁性材料制备领域，具体涉及一种全致密块体各向异性纳米晶 Sm₂Co₇磁体的制备方法。

背景技术

Sm₂Co₇永磁合金是具有优异的内禀磁性，而且具有良好的高温特性，即合金在高温环境下仍然可以保持较高的磁性能。因此，对温度要求较高的环境下应用具有很大应用。但这类永磁材料由于成分和工艺不适合，至今仍然没有得到很好的应用。目前，SmCo基永磁合金在工业上被普遍采用传统的粉末冶金方法制备，基本包括如下过程：合金熔炼→破碎制粉→磁场取向压制→烧结→热处理→加工成型。采用该方法制备的SmCo基永磁合金永磁合金具有较高的磁性能，但是存在如下不足：首先，所制备的合金的晶粒尺寸为微米尺度，因此合金的力学性能和抗腐蚀性相对较差，在一定程度上限制了合金的应用范围；其次，传统粉末冶金工艺存在工序复杂、生产周期长和产品一致性较差等问题，因而使合金的制造成本居高不下。这也是Sm₂Co₇永磁合金至今没有利用粉末冶金工艺大规模应用的原因。因此，探索制备高性能Sm₂Co₇永磁合金的新配方、新工艺具有重要意义。目前Sm₂Co₇永磁材料的制备工艺多为薄膜工艺，少有关于 Sm₂Co₇块体磁性材料的报道，北京工业大学宋晓燕等人利用放电等离子烧结的方法在520℃下制备了各向同性的Sm₂Co₇热压纳米晶磁体。为了使Sm₂Co₇永磁合金获得高的磁性能，必须采用有效的方法使合金获得磁各向异性。使 Sm₂Co₇永磁合金制备成纳米晶结构以获得超高矫顽力，再将合金塑性变形，这也是一种获得各向异性纳米晶磁体的有效途径，而且已经在另一种稀土永磁合金 Nd-Fe-B中获得了成功。但是目前还没有通过合金塑性变形得到致密的磁各向异性Sm₂Co₇磁体的先例。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全致密块体各向异性纳米晶Sm₂Co₇磁体的成分及其制备方法。

一种全致密块状各向异性纳米晶Sm₂Co₇磁体,其特征在于，全致密块状各向异性纳米晶Sm₂Co₇磁体中，Sm的含量过量，其中Sm的质量百分含量为42.18％～44.52％，Co的质量百分含量为55.48％～57.82％。

本发明通过将Sm和Co熔炼母合金后、球磨、快速热压和热变形处理，制得全致密块状Sm₂Co₇纳米晶永磁合金，具体包括以下步骤：

1)将纯度大于99.9％的Sm和纯度大于99.9％的Co金属在悬浮炉中熔炼母合金，其中Sm的质量百分含量为42.18％～44.52％，Co的质量百分含量为 55.48％～57.82％；将母合金进行快淬得到快淬薄带，然后采用高能球磨法在纯度为99.999％的氩气保护条件下球磨5小时，将铸锭球磨成Sm₂Co₇非晶态合金粉末；