CN113744987B - 晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法 - Google Patents

晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113744987B
CN113744987B CN202110984046.1A CN202110984046A CN113744987B CN 113744987 B CN113744987 B CN 113744987B CN 202110984046 A CN202110984046 A CN 202110984046A CN 113744987 B CN113744987 B CN 113744987B
Authority
CN
China
Prior art keywords
grain boundary
alloy
magnet
bal
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110984046.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113744987A (zh
Inventor
蒋成保
席龙龙
张天丽
杨奇承
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Hangda New Material Technology Co ltd
Beihang University
Original Assignee
Suzhou Hangda New Material Technology Co ltd
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Hangda New Material Technology Co ltd, Beihang University filed Critical Suzhou Hangda New Material Technology Co ltd
Priority to CN202110984046.1A priority Critical patent/CN113744987B/zh
Publication of CN113744987A publication Critical patent/CN113744987A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113744987B publication Critical patent/CN113744987B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/0555—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0557—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 pressed, sintered or bonded together sintered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0266—Moulding; Pressing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法。所述晶界组织重构是指添加第二相晶界合金，补充主合金晶界相中贫乏元素，使得晶界变得更加连续、光滑且均质化，晶界处组成接近晶内，晶界附近形成完整胞状结构，晶界内部形成近似晶内的胞状结构。所述第二相晶界合金分子式为Sm(FebalCoaCub)c，其中，a＝0～1，b＝0～1，c＝0～5，bal＝1‑a‑b；主合金成分为Sm(CobalFeuCuvZrw)z，其中，u＝0.25～0.5，v＝0.03～0.1，w＝0.01～0.04，z＝7～8，bal＝1‑u‑v‑w。磁体采用传统粉末冶金技术制备，以所述第二相晶界合金粉与所述主合金粉混合物的总质量计，第二相晶界合金粉添加比例为0～10wt.％。与不添加第二相晶界合金的钐钴磁体相比，磁体晶界相结构更加均一，晶界相内部形成了类似晶内的胞状结构，实现了磁体剩磁、矫顽力、方形度和磁能积的同步提高。

Description

晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法
技术领域
本发明涉及一种晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法，特别涉及一种通过添加第二相晶界合金，使得晶界相组成接近晶内，在晶界附近及晶界相内部形成近似胞状结构，最终提升高Fe含量2-17型钐钴综合磁性能的方法，属于稀土永磁材料技术领域。
背景技术
2-17型钐钴磁体作为第二代稀土永磁材料凭借其高使用温度、良好的温度依赖性、优异的抗腐蚀和抗氧化性能，被广泛应用于陀螺仪、微波管、反应轮和动量轮、传感器、磁力泵等国防军工、航空航天精密仪器中。
鉴于2-17型钐钴磁体为典型的晶内析出硬化机制，目前科研人员主要通过优化合金成分设计，精细调控固溶、时效和缓冷热处理工艺，使得磁体晶内获得胞尺寸合适且均匀、胞壁完整且清晰的胞状组织结构，最终实现制备高性能钐钴磁体的目的。而对于晶界对磁性能的贡献，一直认为是负向作用：1.晶界容易作为反磁化形核中心或者为弱钉扎点，会降低磁体矫顽力和方形度；2.高Fe含量钐钴磁体中普遍存在晶界贫Cu现象，使得晶界附近的胞状结构变得不完整，恶化磁体矫顽力；3.高Fe含量钐钴磁体晶界附近1:5H析出相区域减少；4.高Fe含量磁体晶界处易析出富SmCuZr和FeCoZr等杂相，使得晶内和晶界组成差异变大，进一步降低磁体方形度。
在高丰度稀土Ce取代Nd的Nd-Ce-Fe-B磁体研究中发现，随着Ce取代量的增加，磁体晶界处会析出REFe2相，而不是富RE相，严重恶化磁体的矫顽力。浙江大学马天宇等人(Acta Materialia,2018,142:18-28)在多主相Nd-Ce-Fe-B磁体中通过晶界掺杂NdHx相，人为补充晶界缺失的Nd元素，最终在晶界中形成连续、光滑的富RE相，弱化了晶粒之间的交换耦合作用，同时在富Ce的主相晶粒表面形成了富Nd的2:14:1相壳层结构，提高了磁体有效磁晶各向异性场，最终对磁体实现了晶界重构，在双主相法制备烧结Nd-Ce-Fe-B磁体的基础上进一步提高了矫顽力。
目前有文献报道了通过添加微米Cu粉和纳米CuO粉来改善高Fe含量2-17型钐钴磁体晶界贫Cu现象，实现了磁体矫顽力的大幅提升。但这些方法存在如下不足：1.仅人为补充Cu元素来使得晶界附近获得完整胞状结构，但无法使得晶界相内部获得近似胞状结构；2.仅矫顽力大幅提升，但方形度和磁能积并未改善甚至有所恶化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法。通过研究高Fe含量2-17型钐钴磁体晶界元素分布特征，发现晶界会析出富SmCuZr、FeCoZr，即晶界为组成不均匀区，但综合来看，晶界主要贫Sm、Fe和Cu，而富Zr，故将第二相晶界合金成分设计为Sm-Fe-Co-Cu金属间化合物，添加不同质量分数的第二相晶界合金粉进入主合金中，加入二次烧结工艺和预时效工艺，使得磁体晶界相组成接近晶内，晶界变得连续、光滑且均质化，在晶界附近及晶界相内部形成近似胞状结构，最终磁体实现剩磁、矫顽力、方形度和磁能积的同步提升。
本发明的技术方案如下：
晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法，包括以下步骤：
步骤1，配料和合金熔炼：
根据主合金化学式计算Sm、Co、Fe、Cu和Zr元素的配料，熔炼制备主合金铸锭，所述主合金成分化学式为Sm(CobalFeuCuvZrw)z，其中，u＝0.25～0.5，v＝0.03～0.1，w＝0.01～0.04，z＝7～8，bal＝1-u-v-w；根据第二相晶界合金化学式计算Sm、Co、Fe和Cu元素的配料，熔炼制备第二相晶界合金铸锭，所述第二相晶界合金化学式为Sm(FebalCoaCub)c，其中，a＝0～1，b＝0～1，c＝0～5，bal＝1-a-b；
步骤2，粗破碎、中破碎和混粉：
将主合金进行粗破碎和中破碎，得到主合金粉；将第二相晶界合金铸锭进行粗破碎和中破碎，得到第二相晶界合金粉；然后将主合金粉和第二相晶界合金粉混合均匀，得到混合的粗粉，其中，以所述混合的粗粉的总质量计，第二相晶界合金粉的添加比例为0～10wt.％，整个过程在惰性气体保护下进行；优选地，所述的惰性气体为Ar气或N2；
步骤3，球磨或气流磨：
将步骤2所得的混合的粗粉通过球磨或气流磨工艺获得平均粒径在3～5μm的合金粉末；
步骤4，压型和等静压：
将步骤3所得合金粉末放入磁场压型机中取向压型，然后进行冷等静压，获得钐钴磁体压坯；
步骤5，烧结和固溶处理：
将钐钴磁体压坯放置在惰性气体下烧结，降温二次烧结，继续降温固溶，淬火至室温，得到固溶态磁体；
步骤6，时效和缓冷处理：
将固溶态磁体在惰性气体环境下加热到550～750℃保温1-8h进行预时效，然后将温度升高到750℃～850℃保温5～30h进行等温时效，接着以0.4～1℃/min的速率冷却至400～500℃保温5～20h后淬火至室温，得到高性能2-17型钐钴磁体。
本发明制备的高性能钐钴磁体的晶界附近及晶界相内部组成接近晶内，并且形成类似晶内的胞状组织结构。添加第二相晶界合金后，磁体晶界相结构更加均一，晶界更加连续、光滑，晶界附近形成完整胞状结构，晶界内部形成了类似晶内的胞状结构，另外，第二相晶界合金一般为液相合金，熔点低于钐钴磁体烧结温度，即液相烧结有利于磁体剩磁增加，综合来看，使得钐钴磁体剩磁、矫顽力、方形度和磁能积得到同步增加。本发明的磁体采用传统粉末冶金技术制备。
进一步地，步骤1中，所述主合金为Sm(CobalFe0.25Cu0.07Zr0.022)7.7、Sm(CobalFe0.285Cu0.068Zr0.021)7.65、Sm(CobalFe0.296Cu0.065Zr0.020)7.7、Sm(CobalFe0.315Cu0.063Zr0.02)7.75、Sm(CobalFe0.33Cu0.06Zr0.019)7.8或Sm(CobalFe0.35Cu0.054Zr0.018)7.8。
进一步地，所述第二相晶界合金为SmCu5、Sm(Fe0.1Cu0.9)5、Sm(Fe0.2Cu0.8)5、Sm(Fe0.3Cu0.7)5、Sm(Fe0.4Cu0.6)5、SmCu4、Sm(Fe0.2Cu0.8)4、SmCu3.5或Sm(Fe0.2Cu0.8)3.5。
进一步地，步骤2中，所述第二相晶界合金粉添加比例为0～4.5wt.％。
进一步地，步骤2中，所述第二相晶界合金添加比例为1.5wt.％或2.5wt.％或3.5wt.％。
进一步地，步骤3中，所述的平均粒径在3～5μm的合金粉末中，粒径小于1μm颗粒低于3％，即粒径小于1μm颗粒数量占总颗粒数比例低于3％。
进一步地，步骤4中，所述磁场压型机的磁场强度为1～2T。
进一步地，步骤4中，所述冷等静压的压强为100～300MPa。
进一步地，步骤5具体为将钐钴压坯放置在惰性气体下1190℃～1220℃烧结0.5～2h，降温到1140℃～1200℃二次烧结1～6h，继续降温至1110℃～1190℃固溶4-30h，淬火至室温。
本发明还提供如上任一项所述的方法制备的高性能钐钴磁体，所述高性能钐钴磁体剩磁为11.5～12.5kGs，矫顽力为14～26kOe，最大磁能积为32～36MGOe，退磁曲线方形度为0.3～0.9；优选地，所述的矫顽力为20～26kOe，所述的磁能积为33～36MGOe。
为了实现前述发明目的，本发明所涉及的主合金组成为Sm(CobalFeuCuvZrw)z，其中，u＝0.25～0.5，v＝0.03～0.1，w＝0.01～0.04，z＝7～8，bal＝1-u-v-w；第二相晶界合金成分为Sm(FebalCoaCub)c，其中，a＝0～1，b＝0～1，c＝0～5，bal＝1-a-b。
所述主合金优选为Sm(CobalFe0.25Cu0.07Zr0.022)7.7,Sm(CobalFe0.285Cu0.068Zr0.021)7.65,
Sm(CobalFe0.296Cu0.065Zr0.020)7.7,Sm(CobalFe0.315Cu0.063Zr0.02)7.75,Sm(CobalFe0.33Cu0.06Zr0.019)7.8或Sm(CobalFe0.35Cu0.054Zr0.018)7.8；所述第二相晶界合金优选为SmCu5，Sm(Fe0.1Cu0.9)5，Sm(Fe0.2Cu0.8)5，Sm(Fe0.3Cu0.7)5，Sm(Fe0.4Cu0.6)5，SmCu4，Sm(Fe0.2Cu0.8)4，SmCu3.5或Sm(Fe0.2Cu0.8)3.5；第二相晶界合金添加比例为0，1.5wt.％，2.5wt.％，3.5wt.％或4.5wt.％。
本发明所制备的所述高性能钐钴磁体剩磁Br为11.5～12.5kGs，内禀矫顽力Hcj为14～26kOe，最大磁能积(BH)max为32～36MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj为0.3～0.9。最大磁能积(BH)max可以为35MGOe。
其中，优化后的矫顽力可达20～26kOe，优化后的磁能积达到33～36MGOe。
所述高性能钐钴磁体显微结构，晶界变得连续、光滑且均质化，晶界贫Cu现象消失，晶界处元素组成与晶内差异减少，晶界处富SmCuZr相、FeCoZr相等杂相减少，晶界成分接近磁体名义成分。
所述高性能钐钴磁体显微结构，晶界附近胞状结构变得完整，晶界相内部形成类似晶内的胞状结构。
具体地，本发明的晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法，包括如下步骤：
步骤1：配料和熔炼
根据前述主合金和第二相晶界合金成分计算所需各个原材料的质量并配料，将各单质元素放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚中，由于Sm易挥发，将Sm放置在最底层，然后依次放入Co、Fe、Zr、Cu，注意不要遗漏金属屑以免成分变化，洗气三遍，最后依次真空抽至1.0×10-3～5.0×10-3Pa后，充入高纯Ar，然后进行电弧熔炼，每个样品熔炼3～4次，确保熔炼均匀，熔炼完成后，待样品冷却后取出样品，分别得到主合金铸锭和第二相晶界合金铸锭；
步骤2：粗破碎、中破碎和混粉
将主合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气或N2气氛围下进行粗破碎和中破碎，过80目筛(粒径在200-300μm)，取过筛后的粉作为主合金粉；将第二相晶界合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气或N2气氛围下进行粗、中破碎，过80目(粒径在200-300μm)筛后，取过筛后的粉作为第二相晶界合金粉，将第二相晶界合金粉与主合金粉混合均匀得到均匀混合的磁粉，第二相晶界合金粉添加量为0wt.％～4.5wt.％；
步骤3：球磨或气流磨制粉
将均匀混合的粗粉进行球磨或气流磨，得到平均粒径尺寸在3～5μm的合金粉末，粒径小于1μm颗粒低于3％，即粒径小于1μm颗粒数量占总颗粒数量的百分比；
步骤4：压型和等静压
将步骤3所得磁粉(合金粉末)放入磁场压型机中取向压型，磁场强度为1～2T，然后进行冷等静压，压强为100～300MPa，获得钐钴磁体压坯；
步骤5：烧结和固溶处理
将钐钴压坯放置在惰性气体下1190℃～1220℃烧结0.5～2h，降温到1140℃～1200℃二次烧结1～6h，继续降温至1110℃～1190℃固溶4-30h，淬火至室温；得到固溶态磁体；
步骤6：时效和缓冷处理：
将固溶态磁体在惰性气体环境下加热到550～750℃保温1-8h进行预时效，然后将温度升高到750℃～850℃保温5～30h进行等温时效，接着以0.4～1℃/min的速率冷却至400～500℃保温5～20h后淬火至室温，得到高性能2-17型钐钴磁体。
步骤2中，优选地，所述第二相晶界合金添加比例为1.5wt.％或2.5wt.％或3.5wt.％。
本发明的优点和技术效果：对高Fe含量钐钴磁体晶界相组成研究发现：晶界主要以富SmCuZr相、FeCoZr相形式存在，结合能谱线扫结果，表明晶界主要贫Cu、Sm、Fe而富Zr。通过人为设计第二相晶界合金Sm-Fe-Cu，调节晶界合金的组成和掺杂比例，优化热处理工艺，使得晶界处杂相含量减少，晶界和晶内成分差异减少，晶界成分更加接近磁体名义成分，同时晶界变得更加连续、光滑且均质化；微结构观察显示晶界附近形成完整胞状结构，晶界附近形成类似晶内的胞状结构，最终实现了磁体剩磁Br、内禀矫顽力Hcj、Hk/Hcj方形度和最大磁能积(BH)max的同步增加。
附图说明
图1是对比例3磁体时效态的背散射电子扫描电镜图和能谱线扫图；
图2是实施例13磁体时效态背散射电子扫描电镜图和能谱线扫图；
图3(a)、(c)分别是对比例3磁体时效态透射电镜明场像图和能谱线扫图，图3(b)、(d)分别是实施例13磁体时效态透射电镜明场像图和能谱线扫图；
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
本发明涉及一种晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法。通过设计第二相晶界合金添加到主合金中，人为补充晶界中缺失的元素，使得晶界处杂相析出减少，晶内外组成差异变小，晶界相组成更加接近磁体名义组成，同时晶界变得连续、光滑且更加均质化，最终使得晶界附近胞状结构变得完整，晶界相内部能够形成类似晶内的胞状结构，从而提高了2-17型钐钴磁体的综合磁性能。
本发明所涉及的主合金组成为Sm(CobalFeuCuvZrw)z，其中，u＝0.25～0.5，v＝0.03～0.1，w＝0.01～0.04，z＝7～8，bal＝1-u-v-w；第二相晶界合金分子式为Sm(FebalCoaCub)c，其中，a＝0～1，b＝0～1，c＝0～5，bal＝1-a-b。所述主合金优选为Sm(CobalFe0.25Cu0.07Zr0.022)7.7,Sm(CobalFe0.285Cu0.068Zr0.021)7.65,Sm(CobalFe0.296
Cu0.065Zr0.020)7.7,Sm(CobalFe0.315Cu0.063Zr0.02)7.75,Sm(CobalFe0.33Cu0.06Zr0.019)7.8或Sm(CobalFe0.35Cu0.054Zr0.018)7.8；所述第二相晶界合金优选为SmCu5，Sm(Fe0.1Cu0.9)5，Sm(Fe0.2Cu0.8)5，Sm(Fe0.3Cu0.7)5，Sm(Fe0.4Cu0.6)5，SmCu4，Sm(Fe0.2Cu0.8)4，SmCu3.5或Sm(Fe0.2Cu0.8)3.5。以所述第二相晶界合金粉与所述主合金粉混合物的总质量计，第二相晶界合金添加比例为0，1.5wt.％，2.5wt.％，3.5wt.％或4.5wt.％。
下面将结合附图和实施例及对比实施例，进一步阐明本发明，下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
高性能2-17型钐钴磁体具体制备过程如下：
步骤1：配料和熔炼
根据前述主合金和第二相晶界合金成分计算所需各个原材料的质量并配料，将各单质元素放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚中，由于Sm易挥发，将Sm放置在最底层，然后依次放入Co、Fe、Zr、Cu，注意不要遗漏任何细小的金属屑以免成分变化，洗气三遍，最后一次真空抽至1.0×10-3～5.0×10-3Pa后，充入高纯Ar，然后进行电弧熔炼，每个样品熔炼3～4次，确保熔炼均匀，熔炼完成后，待样品冷却后取出样品；
步骤2：粗破碎、中破碎和混粉
将主合金和第二相晶界合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气或N2气氛围下进行粗、中破碎，过80目筛后，取过80目后的第二相晶界合金粉与主合金粉混合均匀，以所述第二相晶界合金粉与所述主合金粉混合物的总质量计，第二相晶界合金粉添加量为0wt.％～4.5wt.％；
步骤3：球磨或气流磨制粉
将均匀混合的粗粉进行球磨或气流磨，得到平均粒径尺寸在3～5μm的合金粉末，粒径小于1μm颗粒数量占总颗粒数低于3％；
步骤4：取向压型和等静压
将磁粉放入磁场压型机中取向压型，磁场强度为1～2T，然后进行冷等静压，压强为100～300MPa，获得钐钴磁体压坯；
步骤5：烧结和固溶处理
将钐钴磁体压坯放置在惰性气体下1190℃～1220℃烧结0.5～2h，降温到1140℃～1200℃二次烧结1～6h，继续降温至1110℃～1190℃固溶4-30h，淬火至室温；
步骤6：时效和缓冷处理：
将固溶态磁体在惰性气体环境下加热到550～750℃保温1-8h进行预时效，然后将温度升高到750℃～850℃保温5～30h进行等温时效，接着以0.4～1℃/min的速率冷却至400～500℃保温5～20h后淬火至室温，得到高性能2-17型钐钴磁体。
本发明以下实施例所用的测试设备和测试方法为：
日本电子公司生产的JSM-7001F场发射扫描电子显微镜，配有能谱仪(EDS)和背散射电子探头；
日本电子公司生产的JEM-2100F场发射透射电子显微镜，配有能谱仪(EDS)和扫描透射明场像(STEM-BFI)接受器
实施例1
采用主合金成分为Sm(CobalFe0.285Cu0.068Zr0.021)7.65的铸锭和制备过程，第二相晶界合金成分为SmCu5，添加量为3.5wt.％。
具体制备过程和工艺参数如下：
步骤1：配料和熔炼
根据前述主合金成分计算所需各个原材料的质量并配料，将各单质元素放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚中，由于Sm易挥发，将Sm放置在最底层，然后依次放入Co、Fe、Zr、Cu，注意不要遗漏任何细小的金属屑以免成分变化，洗气三遍，最后一次真空抽至3.0×10-3Pa后，充入高纯Ar，然后进行电弧熔炼，电流由小逐渐增大，最大电流为300A，每个样品熔炼4次，每次熔炼要尽量快以减少Sm挥发，但为确保铸锭均匀熔炼时间应适当延长，平均每次熔炼时间在45s左右，确保熔炼均匀，熔炼完成后，待样品冷却45min后取出样品，得到主合金铸锭。
根据前述第二相晶界合金成分计算所需各个原材料的质量并配料，将各单质元素放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚中，由于Sm易挥发，将Sm放置在最底层，然后放入Cu，注意不要遗漏任何细小的金属屑以免成分变化，洗气三遍，最后一次真空抽至3.0×10-3Pa后，充入高纯Ar，然后进行电弧熔炼，电流由小逐渐增大，最大电流为280A，每个样品熔炼4次，每次熔炼要尽量快以减少Sm挥发，但为确保铸锭均匀熔炼时间应适当延长，故平均每次熔炼时间在45s左右，确保熔炼均匀，熔炼完成后，待样品冷却45min后取出样品，得到第二相晶界合金铸锭；
步骤2：粗破碎、中破碎和混粉
将主合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气氛围下进行粗破碎和中破碎，过80目筛后，取过80目后的主合金粉备用。将SmCu5合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气氛围下进行粗破碎和中破碎，过80目筛后，取过80目后的第二相晶界合金粉备用。取过80目后的第二相晶界合金粉与过80目后的主合金粉混合均匀，以所述第二相晶界合金粉与所述主合金粉混合物的总质量计，SmCu5粉添加量为3.5wt.％；
步骤3：球磨制粉
将均匀混合的粗粉进行球磨，得到平均粒径尺寸在4.0μm的合金粉末，粒径小于1μm颗粒低于3％，即粒径小于1μm颗粒数量占总颗粒数量低于3％；
步骤4：取向压型和等静压
将步骤3所得合金粉末放入磁场压型机中取向压型，磁场强度为2T，然后进行冷等静压，压强为200MPa，获得钐钴磁体压坯；
步骤5：烧结和固溶处理
将钐钴磁体压坯放置在Ar气环境下1210℃烧结1h，降温到1190℃二次烧结2h，继续降温至1180℃固溶20h，淬火至室温，得到固溶态磁体。
步骤6：时效和缓冷处理
将固溶态磁体在Ar气体环境下加热到700℃保温4h进行预时效，然后将温度升高到810℃保温24h进行等温时效，接着以0.5℃/min的速率冷却至400℃保温10h后淬火至室温，得到高性能2-17型钐钴磁体。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝11.94kGs，内禀矫顽力Hcj＝17.45kOe，最大磁能积(BH)max＝32.28MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝54.3％。
实施例2
采用与实施例1相同成分的铸锭与制备过程，差异在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)5的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1182℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.01kGs，内禀矫顽力Hcj＝19.32kOe，最大磁能积(BH)max＝32.65MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝60.7％。
实施例3
采用与实施例1相同成分的铸锭与制备过程，差异在于添加成分为SmCu4的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1178℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.06kGs，内禀矫顽力Hcj＝20.17kOe，最大磁能积(BH)max＝32.87MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝63.4％。
实施例4
采用与实施例1相同成分的铸锭与制备过程，差异在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)4的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1180℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.12kGs，内禀矫顽力Hcj＝22.05kOe，最大磁能积(BH)max＝33.03MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝68.6％。
实施例5
采用与实施例1相同成分的铸锭与制备过程，差异在于添加成分为SmCu3.5的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1178℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.14kGs，内禀矫顽力Hcj＝23.34kOe，最大磁能积(BH)max＝33.27MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝70.2％。
实施例6
采用与实施例1相同成分的铸锭与制备过程，差异在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)3.5的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1178℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.13kGs，内禀矫顽力Hcj＝24.41kOe，最大磁能积(BH)max＝33.68MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝71.3％。
对比例1
采用与实施例1相同成分的铸锭和制备过程，差异在于不添加第二相晶界合金，固溶温度为1185℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝11.87kGs，内禀矫顽力Hcj＝15.32kOe，最大磁能积(BH)max＝32.05MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝47.8％。
实施例7
采用主合金成分为Sm(CobalFe0.33Cu0.06Zr0.019)7.8的铸锭和制备过程。第二相晶界合金成分为SmCu5，添加量为3.5wt.％。
具体制备过程和工艺参数如下：
步骤1：配料和熔炼
根据前述主合金成分计算所需各个原材料的质量并配料，将各单质元素放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚中，由于Sm易挥发，将Sm放置在最底层，然后依次放入Co、Fe、Zr、Cu，注意不要遗漏任何细小的金属屑以免成分变化，洗气三遍，最后一次真空抽至3.0×10-3Pa后，充入高纯Ar，然后进行电弧熔炼，电流由小逐渐增大，最大电流为300A，每个样品熔炼4次，每次熔炼要尽量快以减少Sm挥发，但为确保铸锭均匀熔炼时间应适当延长，故平均每次熔炼时间在45s左右，确保熔炼均匀，熔炼完成后，待样品冷却45min后取出样品，得到主合金铸锭。
根据前述第二相晶界合金成分计算所需各个原材料的质量并配料，将各单质元素放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚中，由于Sm易挥发，将Sm放置在最底层，然后放入Cu，注意不要遗漏任何细小的金属屑以免成分变化，洗气三遍，最后一次真空抽至3.0×10-3Pa后，充入高纯Ar，然后进行电弧熔炼，电流由小逐渐增大，最大电流为280A，每个样品熔炼4次，每次熔炼要尽量快以减少Sm挥发，但为确保铸锭均匀熔炼时间应适当延长，平均每次熔炼时间在45s左右，确保熔炼均匀，熔炼完成后，待样品冷却45min后取出样品，得到第二相晶界合金铸锭；
步骤2：粗破碎、中破碎和混粉
将主合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气氛围下进行粗破碎和中破碎，过80目筛后，取过80目后的主合金粉备用。将SmCu5合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气氛围下进行粗破碎和中破碎，过80目筛后，取过80目后的第二相晶界合金粉备用。取过80目后的第二相晶界合金粉与过80目后的主合金粉混合均匀，以所述第二相晶界合金粉与所述主合金粉混合物的总质量计，SmCu5粉添加量为3.5wt.％；
步骤3：气流磨制粉
将均匀混合的粗粉进行气流磨，得到平均粒径尺寸在4.0μm的合金粉末，粒径小于1μm颗粒低于3％，即粒径小于1μm颗粒数量占总颗粒数量低于3％；
步骤4：取向压型和等静压
将步骤3所得合金粉末放入磁场压型机中取向压型，磁场强度为2T，然后进行冷等静压，压强为200MPa，获得钐钴磁体压坯；
步骤5：烧结和固溶处理
将钐钴磁体压坯放置在Ar气环境下1210℃烧结1h，降温到1170℃二次烧结2h，继续降温至1130℃固溶20h，淬火至室温；得到固溶态磁体。
步骤6：时效和缓冷处理：
将固溶态磁体在Ar气体环境下加热到700℃保温4h进行预时效，然后将温度升高到810℃保温24h进行等温时效，接着以0.5℃/min的速率冷却至400℃保温10h后淬火至室温，得到高性能2-17型钐钴磁体。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.12kGs，内禀矫顽力Hcj＝18.21kOe，最大磁能积(BH)max＝32.67MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝50.4％。
实施例8
采用与实施例7相同成分的铸锭和制备过程，差异在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)5的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1130℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.13kGs，内禀矫顽力Hcj＝20.05kOe，最大磁能积(BH)max＝32.96MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝54.3％。
实施例9
采用与实施例7相同成分的铸锭和制备过程，差异在于添加成分为SmCu4的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1130℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.14kGs，内禀矫顽力Hcj＝22.14kOe，最大磁能积(BH)max＝33.43MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝67.5％。
实施例10
采用与实施例7相同成分的铸锭和制备过程，差异在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)Cu4的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1130℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.15kGs，内禀矫顽力Hcj＝23.12kOe，最大磁能积(BH)max＝33.87MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝70.2％。
实施例11
采用与实施例7相同成分的铸锭和制备过程，差异在于添加成分为SmCu3.5的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1127℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.14kGs，内禀矫顽力Hcj＝24.43kOe，最大磁能积(BH)max＝33.96MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝71.3％。
实施例12
采用与实施例7相同成分的铸锭和制备过程，差异在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)3.5的第二相晶界合金，添加量为3.5wt.％，固溶温度为1127。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.13kGs，内禀矫顽力Hcj＝25.63kOe，最大磁能积(BH)max＝34.21MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝74.2％。
对比例2
采用与实施例7相同成分的铸锭和制备过程，差异在于不添加第二相晶界合金，固溶温度为1140℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.08kGs，内禀矫顽力Hcj＝16.43kOe，最大磁能积(BH)max＝32.23MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝45.6％。
实施例13
采用主合金成分为Sm(CobalFe0.35Cu0.054Zr0.018)7.8的铸锭和制备过程，
第二相晶界合金成分为SmCu5，添加量为3.5wt.％。
具体制备过程和工艺参数如下：
步骤1：配料和熔炼
根据前述主合金成分计算所需各个原材料的质量并配料，将各单质元素放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚中，由于Sm易挥发，将Sm放置在最底层，然后依次放入Co、Fe、Zr、Cu，注意不要遗漏任何细小的金属屑以免成分变化，洗气三遍，最后一次真空抽至3.0×10-3Pa后，充入高纯Ar，然后进行电弧熔炼，电流由小逐渐增大，最大电流为300A，每个样品熔炼4次，每次熔炼要尽量快以减少Sm挥发，但为确保铸锭均匀熔炼时间应适当延长，平均每次熔炼时间在45s左右，确保熔炼均匀，熔炼完成后，待样品冷却45min后取出样品，得到主合金铸锭。
根据前述第二相晶界合金成分计算所需各个原材料的质量并配料，将各单质元素放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚中，由于Sm易挥发，将Sm放置在最底层，然后放入Cu，注意不要遗漏任何细小的金属屑以免成分变化，洗气三遍，最后一次真空抽至3.0×10-3Pa后，充入高纯Ar，然后进行电弧熔炼，电流由小逐渐增大，最大电流为280A，每个样品熔炼4次，每次熔炼要尽量快以减少Sm挥发，但为确保铸锭均匀熔炼时间应适当延长，平均每次熔炼时间在45s左右，确保熔炼均匀，熔炼完成后，待样品冷却45min后取出样品，得到第二相晶界合金铸锭；
步骤2：粗破碎、中破碎和混粉
将主合金和SmCu5合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气氛围下进行粗破碎和中破碎，过80目筛后，取过80目后的主合金粉备用。将SmCu5合金铸锭表面氧化皮打磨干净在Ar气氛围下进行粗破碎和中破碎，过80目筛后，取过80目后的第二相晶界合金粉备用。取过80目后的第二相晶界合金粉与主合金粉混合均匀，以所述第二相晶界合金粉与所述主合金粉混合物的总质量计，SmCu5粉添加量为3.5wt.％；
步骤3：气流磨制粉
将均匀混合的粗粉进行气流磨，得到平均粒径尺寸在4.0μm的合金粉末，粒径小于1μm颗粒低于3％，即粒径小于1μm颗粒数量占总颗粒数量低于3％；
步骤4：取向压型和等静压
将步骤3所得合金粉末放入磁场压型机中取向压型，磁场强度为2T，然后进行冷等静压，压强为200MPa，获得钐钴磁体压坯；
步骤5：烧结和固溶处理
将钐钴磁体压坯放置在Ar气环境下1210℃烧结1h，降温到1160℃二次烧结2h，继续降温至1120℃固溶20h，淬火至室温，得到固溶态磁体。
步骤6：时效和缓冷处理：
将固溶态磁体在Ar气体环境下加热到700℃保温4h进行预时效，然后将温度升高到810℃保温24h进行等温时效，接着以0.5℃/min的速率冷却至400℃保温10h后淬火至室温，得到高性能2-17型钐钴磁体。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.11kGs，内禀矫顽力Hcj＝17.32kOe，最大磁能积(BH)max＝32.92MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝51.3％。
实施例14
采用与实施例13相同成分的铸锭和制备过程，差异在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)5的第二相晶界合金，掺杂量为3.5wt.％，固溶温度为1115℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.20kGs，内禀矫顽力Hcj＝19.07kOe，最大磁能积(BH)max＝33.08MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝52.3％。
实施例15
采用与实施例13相同成分的铸锭和制备过程，差异仅在于添加成分为SmCu4的第二相晶界合金，掺杂量为3.5wt.％，固溶温度为1120℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.12kGs，内禀矫顽力Hcj＝21.34kOe，最大磁能积(BH)max＝33.67MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝64.3％。
实施例16
采用与实施例13相同成分的铸锭和制备过程，差异仅在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)4的第二相晶界合金，掺杂量为3.5wt.％，固溶温度为1120℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.17kGs，内禀矫顽力Hcj＝23.45kOe，最大磁能积(BH)max＝33.98MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝74.3％。
实施例17
采用与实施例13相同成分的铸锭和制备过程，差异仅在于添加成分为SmCu3.5的第二相晶界合金，掺杂量为3.5wt.％，固溶温度为1118℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.13kGs，内禀矫顽力Hcj＝25.76kOe，最大磁能积(BH)max＝34.01MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝76.3％。
实施例18
采用与实施例13相同成分的铸锭和制备过程，差异仅在于添加成分为Sm(Fe0.2Cu0.8)3.5的第二相晶界合金，掺杂量为3.5wt.％，固溶温度为1118℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.18kGs，内禀矫顽力Hcj＝27.54kOe，最大磁能积(BH)max＝34.34MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝77.2％。
对比例3
采用与实施例13相同成分的铸锭和制备过程，差异仅在于不添加第二相晶界合金，固溶温度为1125℃。采用NIM-500C超高温永磁测量仪测量磁体磁性能结果为：剩磁Br＝12.09kGs，内禀矫顽力Hcj＝15.65kOe，最大磁能积(BH)max＝32.28MGOe，退磁曲线方形度Hk/Hcj＝48.5％。
将上述实施例及其对比例制备的时效后钐钴磁体进行室温磁性能的测量，测试设备采用NIM-500C超高温永磁测量仪，该回线仪由中国计量科学研究院研发生产，采用数据采集技术，测量出材料的磁滞回线，然后从定义出发计算出所有磁性参数，获得很高重复性和准确性。磁性能结果如下表1所示。
表1实施例及其对比例中磁体磁性能参数对比
Figure BDA0003229956310000151
实施例及对比例磁体磁性能比较发现，对比例1-3磁体(不添加第二相晶界合金)综合磁性能偏低，根据图1(对比例3)背散射电子扫描电镜图和能谱线扫图分析发现，磁体晶界处化学组成不均匀，易析出富SmCuZr和FeCoZr等杂相，图3(a)和图3(c)分别为对比例3磁体透射电镜明场像图和能谱线扫图，分析发现磁体晶界于晶内元素差异较大，晶界主要贫Sm、Fe和Cu，同时晶界附近的胞状结构变得不完整，晶界相内部没有形成近似胞状结构，为弱钉扎点，综合来看使得磁体矫顽力的方形度降低。
实施例13-18的磁性能数据分析发现，添加不同组成的第二相晶界合金后，与对比例3相比，磁体的剩磁、矫顽力、方形度和磁能积都得到同步改善。图2为实施例13磁体背散射电子扫描电镜图和能谱线扫结果表明添加第二相晶界合金后，磁体晶界变得连续、光滑且均质化，富SmCuZr和FeCoZr等杂相析出减少；图3(b)和图3(d)分别为实施例13磁体透射电镜明场像图和能谱线扫图，进一步说明晶界成分更加接近晶内，且在晶界附近形成完整胞状结构，晶界相内部形成了类似晶内的胞状结构。本发明结果表明，通过人为设计第二相晶界合金，补充钐钴磁体晶界处贫乏的元素，可以减少晶界杂相的析出，使得晶内外元素差异减小，使得晶界处可能形成类似的胞状结构，晶界相由不均匀弱钉扎变为均匀一致钉扎，最终可以同步提高磁体矫顽力和方形度，实现2-17型钐钴磁体的晶界组织重构。
总之，通过表1实施例和对比例磁体磁性能结果可以看出，通过人为设计第二相晶界合金添加到钐钴磁体中，可以改善磁体的综合磁性能。
所述钐钴磁体的显微结构，晶界处杂相含量减少，晶界和晶内成分差异减少，晶界成分更加接近磁体名义成分，同时晶界变得更加连续、光滑且均质化；微结构观察显示晶界附近形成完整胞状结构，晶界附近形成类似晶内的胞状结构。
以上虽然描述了本发明的具体实施办法，但本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明原理、精神和范围的前提下，可以对实施方案进行多种变更或修改，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (11)

1.晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，配料和合金熔炼：
根据主合金化学式计算Sm、Co、Fe、Cu、Zr五种原料所需质量并配料，电弧或感应熔炼制备主合金铸锭，所述主合金成分化学式为Sm(CobalFeuCuvZrw)z，其中，u=0.25~0.5，v=0.03~0.1，w=0.01~0.04，z=7~8，bal=1-u-v-w；根据第二相晶界合金化学式计算Sm、Co、Fe和Cu元素的配料，熔炼制备第二相晶界合金铸锭，所述第二相晶界合金化学式为Sm(FebalCoaCub)c，其中，0<a≤1，0<b≤1，0<c≤5，bal=1-a-b；
步骤2，粗破碎、中破碎和混粉：
将主合金铸锭进行粗破碎和中破碎，得到主合金粉；将第二相晶界合金铸锭进行粗破碎和中破碎，得到第二相晶界合金粉；然后将主合金粉和第二相晶界合金粉混合均匀，得到混合的粗粉，其中，以所述混合的粗粉的总质量计，第二相晶界合金粉的添加比例为大于0小于等于10wt.%，整个过程在惰性气体保护下进行；
步骤3，球磨或气流磨：
将步骤2所得的混合的粗粉通过球磨或气流磨工艺获得平均粒径在3~5μm的合金粉末；
步骤4，压型和等静压：
将步骤3所得合金粉末放入磁场压型机中取向压型，然后进行冷等静压，获得钐钴磁体压坯；
步骤5，烧结和固溶处理：
将钐钴磁体压坯放置在惰性气体下烧结，降温二次烧结，继续降温固溶，淬火至室温，得到固溶态磁体；
步骤6，时效和缓冷处理：
将固溶态磁体在惰性气体环境下加热到550~750°C保温1-8h进行预时效，然后将温度升高到750°C~850°C保温5~30h进行等温时效，接着以0.4~1°C/min的速率冷却至400~500°C保温5~20h后淬火至室温，得到高性能2-17型钐钴磁体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述主合金为Sm(CobalFe0.25Cu0.07Zr0.022)7.7、Sm(CobalFe0.285Cu0.068Zr0.021)7.65、Sm(CobalFe0.296
Cu0.065Zr0.020)7.7、Sm(CobalFe0.315Cu0.063Zr0.02)7.75、Sm(CobalFe0.33Cu0.06Zr0.019)7.8或Sm(CobalFe0.35Cu0.054Zr0.018)7.8。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述第二相晶界合金粉的添加比例为大于0小于等于4.5wt.%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述第二相晶界合金粉的添加比例为1.5wt.%或2.5wt.%或3.5wt.%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述的惰性气体为Ar气或N2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述的平均粒径在3~5μm的合金粉末中，粒径小于1μm颗粒低于3%，即粒径小于1μm颗粒数量占总颗粒数比例低于3%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，所述磁场压型机的磁场强度为1~2T。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，所述冷等静压的压强为100~300MPa。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5具体为将钐钴压坯放置在惰性气体下1190°C~1220°C烧结0.5~2h，降温到1140°C~1200°C二次烧结1~6h，继续降温至1110°C ~1190°C固溶4-30h，淬火至室温。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法制备的高性能钐钴磁体，其特征在于，所述高性能钐钴磁体剩磁为11.5~12.5kGs，矫顽力为14~26kOe，最大磁能积为32~36MGOe，退磁曲线方形度为0.3~0.9。
11.根据权利要求10所述的高性能钐钴磁体，所述的矫顽力为20~26kOe，所述的最大磁能积为33~36MGOe。
CN202110984046.1A 2021-08-25 2021-08-25 晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法 Active CN113744987B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110984046.1A CN113744987B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110984046.1A CN113744987B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113744987A CN113744987A (zh) 2021-12-03
CN113744987B true CN113744987B (zh) 2022-09-30

Family

ID=78732962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110984046.1A Active CN113744987B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113744987B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304646A (zh) * 2011-09-02 2012-01-04 北京航空航天大学 用于航空发动机的抗氧化SmCoX-Y(SiaGebSnc)Y高温永磁材料及其制备方法
CN102403118A (zh) * 2011-11-23 2012-04-04 北京航空航天大学 一种各向异性钐钴基纳米晶稀土永磁体制备方法
CN107564643A (zh) * 2017-09-25 2018-01-09 北京航空航天大学 一种纳米颗粒基各向异性双相复合磁体及制备方法
CN107799252A (zh) * 2017-12-01 2018-03-13 北京航空航天大学 一种微波钙热还原制备SmCo/Co纳米复合磁性材料的方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304645B (zh) * 2011-09-02 2013-07-03 北京航空航天大学 2:17型抗氧化钐钴高温永磁材料及其制备方法
CN103219145B (zh) * 2012-01-19 2015-07-29 北京大学 一种钐钴与铁钴复合磁体的制备方法
CN103065788B (zh) * 2012-12-26 2015-05-27 宁波韵升股份有限公司 一种制备烧结钐钴磁体的方法
CN103310932B (zh) * 2013-05-31 2016-08-31 包头天和磁材技术有限责任公司 2:17型钐钴系烧结永磁材料及其制备方法
US10079084B1 (en) * 2014-11-06 2018-09-18 Ford Global Technologies, Llc Fine-grained Nd—Fe—B magnets having high coercivity and energy density
CN105374484B (zh) * 2015-12-10 2017-04-12 湖南航天磁电有限责任公司 一种高矫顽力钐钴永磁材料及其制备方法
CN107557634B (zh) * 2017-08-07 2019-06-07 中南大学 一种钐钴稀土磁性纳米多孔合金及其制备方法
CN107564645B (zh) * 2017-08-30 2018-10-16 北京航空航天大学 一种具有低剩磁温度系数高温用钐钴永磁材料及制备方法
CN107895620B (zh) * 2017-11-30 2019-09-13 北京航空航天大学 一种高铁含量钐钴永磁材料及制备方法
CN108039258B (zh) * 2017-12-01 2019-04-02 北京航空航天大学 一种高温高矫顽力钐钴永磁材料及制备方法
CN108962523B (zh) * 2018-08-14 2020-05-12 浙江中科磁业股份有限公司 一种掺杂SmCu合金的钐钴基纳米复合永磁体的制备方法
CN111145973B (zh) * 2018-11-06 2021-01-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种含有晶界相的钐钴永磁体及其制备方法
CN110957089A (zh) * 2019-11-21 2020-04-03 杭州科德磁业有限公司 一种钐钴永磁材料的制备方法
CN111210960B (zh) * 2020-01-20 2022-05-31 苏州航大新材料科技有限公司 一种高方形度高磁能积钐钴永磁材料及制备方法
CN111554500A (zh) * 2020-04-26 2020-08-18 有研稀土(荣成)有限公司 一种耐高温烧结钕铁硼永磁体及其制备方法
CN111755188B (zh) * 2020-06-15 2021-04-23 赣州科瑞精密磁材有限公司 一种钐钴磁体的制备方法
CN112038083B (zh) * 2020-08-31 2022-09-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种提高钐钴永磁材料磁性能的方法
CN113205955B (zh) * 2021-04-30 2022-07-19 太原科技大学 一种高性能烧结钐钴磁体的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304646A (zh) * 2011-09-02 2012-01-04 北京航空航天大学 用于航空发动机的抗氧化SmCoX-Y(SiaGebSnc)Y高温永磁材料及其制备方法
CN102403118A (zh) * 2011-11-23 2012-04-04 北京航空航天大学 一种各向异性钐钴基纳米晶稀土永磁体制备方法
CN107564643A (zh) * 2017-09-25 2018-01-09 北京航空航天大学 一种纳米颗粒基各向异性双相复合磁体及制备方法
CN107799252A (zh) * 2017-12-01 2018-03-13 北京航空航天大学 一种微波钙热还原制备SmCo/Co纳米复合磁性材料的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113744987A (zh) 2021-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI755151B (zh) R-t-b系永磁材料及其製備方法和應用
TWI704238B (zh) 低B含量的R-Fe-B系燒結磁鐵及其製備方法
WO2016015662A1 (zh) 稀土磁铁用急冷合金和稀土磁铁的制备方法
CN111223627B (zh) 钕铁硼磁体材料、原料组合物、制备方法、应用
WO2015149685A1 (zh) 一种含W的R‐Fe‐B‐Cu系烧结磁铁及急冷合金
CN111223624B (zh) 一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用
JP7253071B2 (ja) Ｒ－ｔ－ｂ系永久磁石材料、製造方法、並びに応用
CN111312461B (zh) 一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用
WO2021244321A1 (zh) 钕铁硼磁体材料、原料组合物、制备方法、应用
TW202106896A (zh) 稀土永磁材料及其原料組合物、製備方法和應用
TW202121451A (zh) 釹鐵硼磁體材料、原料組合物及製備方法和應用
CN111540557B (zh) 一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法、应用
WO2023124688A1 (zh) 钕铁硼磁体及其制备方法和应用
CN111524674A (zh) 一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法、应用
CN111261355B (zh) 钕铁硼磁体材料、原料组合物、制备方法、应用
CN111223626B (zh) 钕铁硼磁体材料、原料组合物、制备方法、应用
CN111210960B (zh) 一种高方形度高磁能积钐钴永磁材料及制备方法
JP2023047307A (ja) 希土類磁性体及びその製造方法
WO2021218700A1 (zh) 钕铁硼磁体材料、原料组合物及其制备方法和应用
WO2021244319A1 (zh) 一种r-t-b系永磁材料、原料组合物及其制备方法和应用
CN111223628B (zh) 钕铁硼磁体材料、原料组合物、制备方法、应用
CN113744987B (zh) 晶界组织重构制备高性能钐钴磁体的方法
CN115547604A (zh) 一种高矫顽力钕铁硼磁石及其制备方法
CN109872855B (zh) 一种高矫顽力稀土钴基永磁材料及其制备方法
Cui et al. Effects of preparation processes on structure and magnetic properties of Nd2Fe14B/α–Fe-type nanocomposite magnets

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant