纳米Cu粉掺杂制备高矫顽力SmCoFeCuZr高温永磁体的方法

摘要

一种纳米Cu粉掺杂制备高矫顽力SmCoFeCuZr高温永磁体的方法，属于稀土永磁材料制备技术领域。本发明首先采用传统的粉末冶金法熔炼出SmCoFeCuZr合金铸锭，然后将其制备成微米级的合金粉末，再另外将商业纳米Cu粉末按比例与SmCoFeCuZr合金粉末混合均匀，然后经过烧结和时效处理得到2:17型SmCo烧结磁体。由于掺杂纳米Cu粉在烧结磁体中的均匀分布，能够大幅度提高磁体的室温和高温矫顽力。烧结磁体的矫顽力均大幅度增加，室温矫顽力提高2～2.5倍，500℃时掺杂纳米Cu粉磁体的矫顽力和磁能积均明显高于未掺杂磁体的。因此制备的纳米Cu粉掺杂磁体十分有利于在高温环境下使用。

主权项

一种纳米Cu粉掺杂制备高矫顽力SmCoFeCuZr高温磁体的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)合金熔炼：选用纯度均为99％的金属钐、钴、铜、铁、锆为原料，在中频感应炉中熔炼成合金液体，然后浇入水冷铜模中冷却得到合金铸锭，合金铸锭成分为，Sm：25.4～26.4wt.％，Co：57.0～58.0wt.％，Fe：5.5wt.％，Cu：7.8wt％，Zr：3.3wt.％；(2)制备SmCoFeCuZr粉末：包括粗破碎和磨粉两个过程，合金铸锭块经鄂式破碎机‑圆盘粉碎机破碎后过40目的筛子得到小于380微米的粗粉末，然后将粗粉末放入120号航空汽油为介质的滚动罐中进行滚动球磨6小时，磨球选用直径分别为3、6和10mm混合钢球，球料比为6∶1，球磨粉末取出后在空气中干燥得到3～8微米的SmCoFeCuZr粉末；(3)混粉和成型：将粒度为20～100纳米的Cu粉和SmCoFeCuZr粉末混合放入滚动球磨机中，混粉2小时，得到混合粉末，其中纳米Cu粉占混合粉末的0.25～1.0wt.％，将混合粉末放入模具中在磁场为2T的垂直取向磁场下成型，再经200MPa的压力等静压压制，获得压坯；(4)烧结：先将压坯在1180℃～1190℃真空预烧0.5小时，然后在1220℃～1230℃氩气保护烧结1.5小时，再经1180℃～1190℃固溶处理3.5小时，然后风冷至室温后出炉；(5)固溶时效处理：先在840℃下保温10～12小时，然后以0.4～0.6℃/min的冷却速度冷至400℃～420℃，并保温10小时，随后自然冷却至室温，得到纳米Cu粉掺杂的高矫顽力烧结磁体。