[发明专利]一种钐钴永磁材料及其制备方法

说明书

本申请提供了一种钐钴永磁材料及其制备方法。该制备方法包括：步骤S1，按照名义成分Sm_uCo_vCu_wFe_xZr_y(Gd_0.5Er_0.5)_0.5‑zDy_z进行配料，得到混合物；步骤S2，将混合物在惰性气氛下进行熔炼、浇铸得到铸锭；步骤S3，将铸锭进行破碎得到合金粉末；步骤S4，将合金粉末进行取向成型、压坯，得到生坯；步骤S5，将生坯进行烧结、固溶处理得到钐钴固溶磁体；步骤S6，在钐钴固溶磁体表面设置金属包覆层后进行时效处理，得到钐钴永磁材料。在原料中加入重稀土元素和中重稀土元素Er进行剩磁负温度系数补偿，同时通过上述各步骤的配合尤其是在金属包覆层的包覆后进行时效处理，调控了钐钴磁体的微结构使得钐钴永磁材料具有优异的剩磁低温度系数，最高使用温度可达到500℃，室温下有着优良初始磁性能。

技术领域

本申请涉及稀土永磁材料领域，具体涉及一种钐钴永磁材料及其制备方法。

背景技术

作为第二代稀土永磁材料，2:17型烧结钐钴永磁材料因其优异的高温稳定性、耐腐蚀性和抗氧化性，而被广泛用于轨道交通、卫星通信及航空航天等领域用。

目前2:17型烧结钐钴永磁材料根据其特性主要分为三类，高性能钐钴磁体，低温度系数磁体及高使用温度磁体。但是在一些特殊使用环境中，尚存在高温下磁性能偏低或磁性能下降严重的问题，尤其是剩磁性能，2:17型烧结钐钴永磁材料的剩磁对温度极其敏感，且呈现非线性降低，目前的解决方案是添加一定量的稀土元素进行改善，但是添加稀土元素后，会导致初始磁体性能降低或磁体剩磁只能在250℃维持一定的剩磁低温度系数，高于300℃之后磁性能任然急剧降低的问题。

发明内容

本申请提供了一种钐钴永磁材料及其制备方法，以解决现有的钐钴永磁材料的高温磁性能不足的问题。

本申请的第一方面提供了一种钐钴永磁材料的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，按照名义成分Sm_uCo_vCu_wFe_xZr_y(Gd_0.5Er_0.5)_0.5-zDy_z进行配料，得到混合物；其中，0.5≤u≤1.5，4.5≤v≤5.5，0.45≤w≤0.85，1.4≤x≤2.4，0.14≤y≤0.24，0.1≤Z≤0.4，u+v+w+x+y＝7.5；步骤S2，将混合物在惰性气氛下进行熔炼、浇铸得到铸锭；步骤S3，将铸锭进行破碎得到合金粉末；步骤S4，将合金粉末进行取向成型、压坯，得到生坯；步骤S5，将生坯进行烧结、固溶处理得到钐钴固溶磁体；步骤S6，在钐钴固溶磁体表面设置金属包覆层后进行时效处理，得到钐钴永磁材料。

进一步地，上述步骤S6包括：钐钴固溶磁体置于金属盒中进行密封，得到密封体，金属盒的内壁上设置有铜箔，钐钴固溶磁体与金属盒内的铜箔贴合设置，优选铜箔的厚度75～100μm；将密封体置于时效炉中的炉腔中进行时效处理，得到钐钴永磁材料。

进一步地，上述时效处理包括：骤A，将时效炉升温至800～900℃后向炉腔充入保护气，并在800～900℃下保温5～30h以进行一段时效处理；步骤B，将时效炉以0.65～0.85℃/min的冷却速率降温至300～500℃并保温5～30h以进行二段时效处理；步骤C，将时效炉以5～15℃/min的冷却速率降温至200～300℃，得到冷却磁体；步骤D，将冷却磁体进行急冷处理，得到钐钴永磁材料。

进一步地，上述一段时效处理的温度为820～840℃、时间15～20小时；二段时效处理的时间为5～15小时。

进一步地，上述金属盒的材质为熔点高于时效处理温度且具有延展性的金属或合金材料，优选金属盒为铁盒、钨盒、铅盒中的任意一种，优选金属盒的壁厚0.3～0.5mm。