1.本发明涉及永磁材料技术领域,尤其涉及一种调控片状相密度改善稀土钴基永磁体温度系数的方法。
技术背景
2.钐钴磁体因为其高温方面明显优于其他永磁材料,使其可以被应用于500℃以上工作环境,成为耐高温永磁材料的首选,在高档新能源汽车、特种工业机器人、电子信息、航空航天及高端装备制造等应用中发挥着不可或缺的作用。因此开发宽温域用高性能钐钴磁体具有重要的意义。
3.通过优化钐钴磁体中的sm、cu等元素的含量,以及调整热处理工艺,优化cu元素在胞壁相中的分布,可获得较优的温度稳定性。文献【hadjipanayis g c,ieee transactions on magnetics,2000,36(5):3382-3387】报道通过降低cu含量可以使钐钴磁在一定的温度区间获得正矫顽力温度系数;文献【xiong x y,acta materialia.2004,52(3):737-748】报道通过控制缓冷过程的冷却温度也可以使磁体在一定温度区间获得正矫顽力温度系数。尽管这两种方式获得了具有正矫顽力温度系数的钐钴磁体,但是由于矫顽力太低而无法实用。因此如何改善这种以大幅牺牲室温矫顽力换取温度稳定性的方式是制备宽温区高温度稳定性永磁体的关键。
技术实现要素:4.针对上述现有技术存在的问题,本发明的目的是提出了一种改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,通过调控片状相密度改善永磁体的温度系数,得到的磁体不仅在室温具有高的矫顽力,而且具有低的矫顽力温度系数。
5.为了实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
6.一种改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,所述的稀土钴基永磁体的制备方法包括如下步骤:
7.(1)合金铸锭:按照如下化学式配置第一合金原料和第二合金原料,第一合金原料成分为sm(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z,第二合金原料成分为r(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z,其中r为gd或gd与tb、dy、ho、er、tm、lu中的一种或两种及以上元素的组合元素,gd含量占组合元素的质量分数不低于50%;a:0.06~0.12,b:0.05~0.25,c:0.02~0.04,z:6.5~8.0;
8.将配置好的合金原料分别熔炼、浇注得到第一合金和第二合金的母合金铸锭;
9.(2)破碎制粉:将上述母合金铸锭经过粗破碎、气流磨破碎至平均粒度为2.5~4.5μm,获得第一合金sm(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z和第二合金r(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z两种合金粉末;
10.(3)混粉:按如下质量百分比分别称取上述两种合金粉末,在混料机中将两种合金粉末充分混合:第一合金粉末60~80%,其余为第二合金;
11.(4)取向成型:在惰性气体保护下,将混合磁粉在磁场强度为1.5~2.3t的磁场中取向成型,再进行冷等静压压制,得到磁体生坯;
12.(5)烧结:将磁体生坯在1200~1235℃烧结,时间为1.0~2.5h,然后进行固溶处理,固溶温度为1165~1215℃,时间为2~10h,获得烧结态磁体;
13.(6)回火:对烧结态磁体进行回火处理,回火工艺为790~870℃,保温0.5~5h,随后以0.5~2℃/min的冷却速率冷却至300~400℃,获得终态磁体;
14.该方法通过调控片状相密度改善永磁体的温度系数。
15.步骤(1)中,第一合金原料sm(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z按质量百分比为,sm:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co;
16.第二合金原料成分为r(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z按质量百分比为,r:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co;
17.组合元素r的质量百分比含量为2%~20%。
18.步骤(1)中,采用电弧熔炼或者微正压感应熔炼炉或者速凝铸锭工艺将原料熔炼均匀,获得第一合金sm(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z和第二合金r(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z的母合金。
19.步骤(2)中,先采用机械破碎将第一合金sm(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z和第二合金r(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z母合金进行粗破碎,气流磨制粉工艺气路中氧气浓度为50~300ppm。
20.步骤(4)中,冷等静压的压制压力为200~260mpa。
21.步骤(3)中,采用高速氮气气流磨将粗破碎粉末破碎至平均粒度为2.5~4.5μm的磁粉,混料时间微2h,充入高纯氩气的压力为0.01~0.05mpa。
22.步骤(6)中,通过调控片状相密度改善永磁体的温度系数:使磁体的片状相密度在0~0.04nm-1
可调。
23.步骤(6)中,通过实现磁体的片状相密度在0~0.04nm-1
可调,进而影响永磁体胞壁相中cu元素的分布宽度以及平均浓度分别在10~30nm和10~30at%范围内变化,实现对稀土钴基永磁体矫顽力温度系数的调控。
24.一种具有改善温度系数的稀土钴基永磁体,该稀土钴基永磁体通过如下步骤制备:合金铸锭、破碎制粉、混粉、取向成型、烧结、回火;
25.在合金铸锭步骤中,按照如下化学式配置第一合金原料和第二合金原料,第一合金原料成分为sm(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z,第二合金原料成分为r(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z,其中r为gd或gd与tb、dy、ho、er、tm、lu中的一种或两种及以上元素的组合元素,gd含量占组合元素的质量分数不低于50%;a:0.06~0.12,b:0.05~0.25,c:0.02~0.04,z:6.5~8.0;
26.在混粉步骤中:按如下质量百分比分别称取两种合金粉末,在混料机中将两种合金粉末充分混合:第一合金粉末60~80%,其余为第二合金;
27.该永磁体最终产品的温度系数通过调控片状相密度进行改善。
28.第一合金原料sm(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z按质量百分比为,sm:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co;
29.第二合金原料成分为r(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z按质量百分比为,r:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co;
30.组合元素r的质量百分比含量为2%~20%。
31.该永磁体最终产品的温度系数通过调控片状相密度进行改善:使磁体的片状相密度在0~0.04nm-1
可调。
32.通过实现磁体的片状相密度在0~0.04nm-1
可调,进而影响永磁体胞壁相中cu元素
的分布宽度以及平均浓度分别在10~30nm和10~30at%范围内变化,实现对稀土钴基永磁体矫顽力温度系数的调控。
33.该永磁体在使用状态下,具有以下磁性能和温度系数的组合:
34.剩磁br=8.7~9.4kgs,磁能积(bh)
max
=18.4~21.5mgoe,内禀矫顽力h
cj
=9.2~25.3koe;
35.室温至500℃的矫顽力温度系数为-0.050~-0.170%/℃。
36.与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
37.1、通过采用两种合金粉末混合的方式可以避免多次配料,通过一次配料可以得到能够满足不同温度稳定性需求的合金成分。
38.2、本发明中的一种调控片状相密度改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,通过添加重稀土以及热处理工艺的优化,获得了具有不同片状相密度的稀土钴基永磁体,实现了cu元素在胞壁相中的分布和浓度的调控。
39.3、本方法适合工业化应用,克服了传统方式以大幅牺牲室温磁性能换取温度稳定性的问题,实现了矫顽力温度系数的调控。
附图说明
40.图1是本发明实施例1中制得的稀土钴基永磁体片状相密度的图片;
41.图2是本发明实施例2中制得的稀土钴基永磁体片状相密度的图片;
42.图3是本发明实施例3中制得的稀土钴基永磁体片状相密度的图片;
43.图4是本发明实施例4中制得的稀土钴基永磁体片状相密度的图片。
具体实施方式
44.下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
45.本发明的基本原理为:通过引入重稀土组合元素r,调控磁体的有序化速度,结合热处理工艺的优化,实现磁体中片状相密度的有效调控。对于稀土钴基永磁体,片状相是cu元素的扩散通道,通过改变磁体中片状相的密度,从而改变磁体胞壁相中cu元素的分布和浓度,进而优化磁体的矫顽力温度系数。
46.所述的稀土钴基永磁体由钐、钴、铁、铜、锆元素以及组合元素r构成,其中r为gd或gd与tb、dy、ho、er、tm、lu中的一种或两种及以上元素的组合,其中gd含量占组合元素的质量分数不低于50%。
47.一种调控片状相密度改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,包括以下步骤:
48.(1)按照如下重量百分比配置sm(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z合金原料:sm:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co,按照如下重量百分比配置r(co
1-a-b-c
cuafebzrc)z合金原料:r:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co,其中r为gd或gd与tb、dy、ho、er、tm、lu中的一种或两种及以上元素的组合元素;
49.将配置好的原料分别采用如下的步骤制得两种合金粉末:在中频感应炉中进行熔炼,然后在双面水冷铸模中进行浇铸,制备合金铸锭,熔炼过程采用氩气保护;再使用锤式破碎机将合金铸锭破碎为0.5~2mm的合金颗粒,破碎过程采用氮气保护,防止合金颗粒氧
化;采用气流磨制粉技术将合金颗粒制成粒径为2.5~4.5μm的合金粉末,采用气流磨技术制备合金粉末可以获得较窄的粒度分布曲线,使磁体获得较高的磁性能一致性;
50.(2)按照第一合金粉末60~80%、其余为第二合金粉末的比例,分别称取步骤(1)中的两种合金粉末,在混料机中充分混合,制得混合磁粉,混料过程中采用高纯氮气保护防止粉料氧化;
51.(3)将步骤(2)中制得的混合磁粉在手套箱中进行称料,然后在封闭氮气气氛压机中磁场取向成型,再冷等静压压制,得到磁体生坯;
52.(4)将步骤(3)中得到的磁体生坯在1200~1235℃下烧结,烧结时间为1.0~2.5h,然后进行固溶处理,固溶温度为1165~1215℃,固溶时间为2~10h,获得烧结态磁体;
53.(5)将步骤(4)中得到的烧结态磁体进行回火处理,回火工艺为790~870℃保温0.5~5h,随后以0.5~2℃/min的冷却速率冷却至300~400℃,获得终态磁体;
54.通常烧结钐钴磁体在回火阶段中需在790~870℃保温12~24h,本发明中通过掺入重稀土组合元素r,延缓了磁体在回火阶段的有序化速度,然后通过降低790~870℃的保温时间,可以实现片状相密度以及cu元素在胞壁相中浓度以及分布可调,在缩短了工艺流程的基础上,还实现了对磁体矫顽力温度系数的调控。
55.优选地,步骤(1)中采用气流磨制备合金粉末时,气流磨气路中氧气浓度控制在50~300ppm。为了保证最终磁体中有合适的氧含量,因此在气流磨制备合金粉末时要严格控制气路中的氧含量。
56.优选地,步骤(2)中,装有混合磁粉的混料罐需要充入高纯氮气作为保护气,混料时间为2h。
57.优选地,步骤(3)中,冷等静压的压制压力为200~260mpa,保证生坯具有足够高的初压密度。
58.优选地,所述步骤(4)中,磁体烧结与固溶需要在高纯氩气保护下进行,以降低稀土元素的挥发,保证磁体中稀土元素含量合适,充入高纯氩气的压力为0.01~0.05mpa。
59.为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅用于帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
60.实施例1
61.(1)合金粉末的制备,按照如下重量百分比配置合金原料:sm(co
bal
cu
0.09
fe
0.1
zr
0.025
)
7.2
合金:sm:26%、co:56.5%、fe:7%、cu:8%、zr:2.5%,(gd
0.51
dy
0.49
)(co
bal
cu
0.09
fe
0.1
zr
0.025
)
7.2
合金:gd:13%、dy:13%、co:57.5%、fe:7%、cu:8%、zr:2.5%;
62.将配置好的原料分别在中频感应炉中进行熔炼,然后在双面水冷铸模中进行浇铸,制备合金铸锭;再使用锤式破碎机将合金铸锭破碎成0.5mm的合金颗粒;采用气流磨制粉技术将合金颗粒制成平均粒度在3.0μm范围内的合金粉末。在气流磨制粉过程中气路的氧含量控制在100ppm;
63.(2)将步骤(1)中获得的合金粉末按照如下质量百分比进行混粉:sm(co
bal
cu
0.09
fe
0.1
zr
0.025
)
7.2
合金粉末:70%、(gd
0.51
dy
0.49
)(co
bal
cu
0.09
fe
0.1
zr
0.025
)
7.2
合金粉末:30%,混粉时间2h,得到混合磁粉;
64.(3)混合后的合金粉末在手套箱中称料,在封闭氮气气氛压机中磁场取向成型,然
后再经过220mpa的冷等静压压制,得到磁体生坯;
65.(4)生坯在1215℃下烧结,烧结时间为1.5h,然后进行固溶处理,固溶温度为1195℃,固溶时间为4h,获得烧结态磁体。磁体烧结固溶过程中充入高纯氩气,压力为0.04mpa。
66.(5)将步骤(4)中得到的烧结态磁体进行回火处理,830℃保温1h,以0.7℃/min的冷却速率冷却至400℃,获得终态磁体;
67.根据实施例1制备的烧结钐钴磁体的磁性能为:剩磁br=8.9kgs,磁能积(bh)
max
=19.5mgoe,内禀矫顽力h
cj
=9.2koe,胞壁相中cu元素的平均浓度为12.7at%,cu元素在胞壁相的分布宽度为25nm,片状相密度为0.004nm-1
,室温至500℃的矫顽力温度系数为-0.079%/℃。
68.实施例2
69.(1)合金粉末的制备,按照如下重量百分比配置合金原料:sm(co
bal
cu
0.1
fe
0.15
zr
0.025
)
7.2
合金:sm:26%、co:53.5%、fe:10%、cu:9%、zr:2.5%,(gd
0.51
dy
0.49
)(co
bal
cu
0.1
fe
0.15
zr
0.025
)
7.2
合金:gd:13%、dy:13%、co:56%、fe:10%、cu:9%、zr:2.5%;
70.将配置好的的原料分别在中频感应炉中进行熔炼,然后在双面水冷铸模中进行浇铸,制备合金铸锭;再使用锤式破碎机将合金铸锭破碎成0.5mm的合金颗粒;采用气流磨制粉技术将合金颗粒制成平均粒度在3.0μm范围内的合金粉末。在气流磨制粉过程中气路的氧含量控制在100ppm;
71.(2)将步骤(1)中获得的合金粉末按照如下质量百分比进行混粉:sm(co
bal
cu
0.1
fe
0.15
zr
0.025
)
7.2
合金:65%、(gd
0.51
dy
0.49
)(co
bal
cu
0.1
fe
0.15
zr
0.025
)
7.2
合金粉末:35%,混粉时间2h,得到混合磁粉;
72.(3)混合后的合金粉末在手套箱中称料,在封闭氮气气氛压机中磁场取向成型,然后再经过220mpa的冷等静压压制,得到磁体生坯;
73.(4)生坯在1215℃下烧结,烧结时间为1.5h,然后进行固溶处理,固溶温度为1195℃,固溶时间为4h,获得烧结态磁体。磁体烧结固溶过程中充入高纯氩气,压力为0.04mpa。
74.(5)将步骤(4)中得到的烧结态磁体进行回火处理,800℃保温4h,以0.7℃/min的冷却速率冷却至400℃,获得终态磁体;
75.根据实施例2制备的烧结钐钴磁体的磁性能为:剩磁br=8.8kgs,磁能积(bh)
max
=19.2mgoe,内禀矫顽力h
cj
=15.1koe,胞壁相中cu元素的平均浓度为19.5at%,cu元素在胞壁相的分布宽度为20nm,片状相密度为0.019nm-1
,室温至500℃的矫顽力温度系数为-0.112%/℃。
76.实施例3
77.(1)合金粉末的制备,按照如下重量百分比配置合金原料:sm(co
bal
cu
0.09
fe
0.2
zr
0.03
)
7.4
合金:sm:25%、co:50.5%、fe:14%、cu:7%、zr:3.5%,(gd
0.6
dy
0.40
)(co
bal
cu
0.09
fe
0.2
zr
0.03
)
7.4
合金:gd:15%、dy:10%、co:50.5%、fe:14%、cu:7%、zr:3.5%;
78.将配置好的的原料分别在中频感应炉中进行熔炼,然后在双面水冷铸模中进行浇铸,制备合金铸锭;再使用锤式破碎机将合金铸锭破碎成0.5mm的合金颗粒;采用气流磨制粉技术将合金颗粒制成平均粒度在3.0μm范围内的合金粉末。在气流磨制粉过程中气路的
氧含量控制在100ppm;
79.(2)将步骤(1)中获得的合金粉末按照如下质量百分比进行混粉:sm(co
bal
cu
0.09
fe
0.2
zr
0.03
)
7.4
合金粉末:80%、(gd
0.6
dy
0.40
)(co
bal
cu
0.09
fe
0.2
zr
0.03
)
7.4
合金粉末:20%,混粉时间2h,得到混合磁粉;
80.(3)混合后的合金粉末在手套箱中称料,在封闭氮气气氛压机中磁场取向成型,然后再经过220mpa的冷等静压压制,得到磁体生坯;
81.(4)生坯在1220℃下烧结,烧结时间为1h,然后进行固溶处理,固溶温度为1195℃,固溶时间为4h,获得烧结态磁体。磁体烧结固溶过程中充入高纯氩气,压力为0.04mpa。
82.(5)将步骤(4)中得到的烧结态磁体进行回火处理,850℃保温3h,以0.7℃/min的冷却速率冷却至400℃,获得终态磁体;
83.根据实施例3制备的烧结钐钴磁体的磁性能为:剩磁br=9.4kgs,磁能积(bh)
max
=21.5mgoe,内禀矫顽力h
cj
=24.4koe,胞壁相中cu元素的平均浓度为22.5at%,cu元素在胞壁相的分布宽度为17nm,片状相密度为0.026nm-1
,室温至500℃的矫顽力温度系数为-0.144%/℃。
84.实施例4
85.(1)合金粉末的制备,按照如下重量百分比配置合金原料:sm(co
bal
cu
0.07
fe
0.12
zr
0.03
)
7.6
合金:sm:24.5%、co:58%、fe:8.5%、cu:5.5%、zr:3.5%,(gd
0.9
dy
0.1
)(co
bal
cu
0.07
fe
0.12
zr
0.03
)
7.6
合金:gd:22%、dy:2.5%、co:58%、fe:8.5%、cu:5.5%、zr:3.5%;
86.将配置好的的原料分别在中频感应炉中进行熔炼,然后在双面水冷铸模中进行浇铸,制备合金铸锭;再使用锤式破碎机将合金铸锭破碎成0.5mm的合金颗粒;采用气流磨制粉技术将合金颗粒制成平均粒度在3.0μm范围内的合金粉末。在气流磨制粉过程中气路的氧含量控制在100ppm;
87.(2)将步骤(1)中获得的合金粉末按照如下质量百分比进行混粉:sm(co
bal
cu
0.07
fe
0.12
zr
0.03
)
7.6
合金粉末:60%、(gd
0.9
dy
0.1
)(co
bal
cu
0.07
fe
0.12
zr
0.03
)
7.6
合金粉末:40%,混粉时间2h,得到混合磁粉;
88.(3)混合后的合金粉末在手套箱中称料,在封闭氮气气氛压机中磁场取向成型,然后再经过220mpa的冷等静压压制,得到磁体生坯;
89.(4)生坯在1225℃下烧结,烧结时间为1h,然后进行固溶处理,固溶温度为1205℃,固溶时间为4h,获得烧结态磁体。磁体烧结固溶过程中充入高纯氩气,压力为0.04mpa。
90.(5)将步骤(4)中得到的烧结态磁体进行回火处理,830℃保温4h,以0.7℃/min的冷却速率冷却至400℃,获得终态磁体;
91.根据实施例4制备的烧结钐钴磁体的磁性能为:剩磁br=8.7kgs,磁能积(bh)
max
=18.4mgoe,内禀矫顽力h
cj
=25.3koe,胞壁相中cu元素的平均浓度为25.5at%,cu元素在胞壁相的分布宽度为14nm,片状相密度为0.035nm-1
,室温至500℃的矫顽力温度系数为-0.152%/℃。
技术特征:1.一种改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,其特征在于:所述的稀土钴基永磁体的制备方法包括如下步骤:(1)合金铸锭:按照如下化学式配置第一合金原料和第二合金原料,第一合金原料成分为sm(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
,第二合金原料成分为r(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
,其中r为gd或gd与tb、dy、ho、er、tm、lu中的一种或两种及以上元素的组合元素,gd含量占组合元素的质量分数不低于50%;a:0.06~0.12,b:0.05~0.25,c:0.02~0.04,z:6.5~8.0;将配置好的合金原料分别熔炼、浇注得到第一合金和第二合金的母合金铸锭;(2)破碎制粉:将上述母合金铸锭经过粗破碎、气流磨破碎至平均粒度为2.5~4.5μm,获得第一合金sm(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
和第二合金r(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
两种合金粉末;(3)混粉:按如下质量百分比分别称取上述两种合金粉末,在混料机中将两种合金粉末充分混合:第一合金粉末60~80%,其余为第二合金;(4)取向成型:在惰性气体保护下,将混合磁粉在磁场强度为1.5~2.3t的磁场中取向成型,再进行冷等静压压制,得到磁体生坯;(5)烧结:将磁体生坯在1200~1235℃烧结,时间为1.0~2.5h,然后进行固溶处理,固溶温度为1165~1215℃,时间为2~10h,获得烧结态磁体;(6)回火:对烧结态磁体进行回火处理,回火工艺为790~870℃,保温0.5~5h,随后以0.5~2℃/min的冷却速率冷却至300~400℃,获得终态磁体;该方法通过调控片状相密度改善永磁体的温度系数。2.根据权利要求1所述的改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,其特征在于:步骤(1)中,第一合金原料sm(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
按质量百分比为,sm:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co;第二合金原料成分为r(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
按质量百分比为,r:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co;组合元素r的质量百分比含量为2%~20%。3.根据权利要求1所述的改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,其特征在于:步骤(1)中,采用电弧熔炼或者微正压感应熔炼炉或者速凝铸锭工艺将原料熔炼均匀,获得第一合金sm(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
和第二合金r(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
的母合金。4.根据权利要求1所述的改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,其特征在于:步骤(2)中,先采用机械破碎将第一合金sm(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
和第二合金r(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
母合金进行粗破碎,气流磨制粉工艺气路中氧气浓度为50~300ppm。5.根据权利要求1所述的改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,其特征在于:步骤(4)中,冷等静压的压制压力为200~260mpa。6.根据权利要求1所述的改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,其特征在于:步骤(3)中,采用高速氮气气流磨将粗破碎粉末破碎至平均粒度为2.5~4.5μm的磁粉,混料时间微2h,充入高纯氩气的压力为0.01~0.05mpa。7.根据权利要求1所述的改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,其特征在于:步骤(6)中,通过调控片状相密度改善永磁体的温度系数:使磁体的片状相密度在0~0.04nm-1
可调。步骤(6)中,通过实现磁体的片状相密度在0~0.04nm-1
可调,进而影响永磁体胞壁相中
cu元素的分布宽度以及平均浓度分别在10~30nm和10~30at%范围内变化,实现对稀土钴基永磁体矫顽力温度系数的调控。8.一种具有改善温度系数的稀土钴基永磁体,其特征在于:该稀土钴基永磁体通过如下步骤制备:合金铸锭、破碎制粉、混粉、取向成型、烧结、回火;在合金铸锭步骤中,按照如下化学式配置第一合金原料和第二合金原料,第一合金原料成分为sm(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
,第二合金原料成分为r(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
,其中r为gd或gd与tb、dy、ho、er、tm、lu中的一种或两种及以上元素的组合元素,gd含量占组合元素的质量分数不低于50%;a:0.06~0.12,b:0.05~0.25,c:0.02~0.04,z:6.5~8.0;在混粉步骤中:按如下质量百分比分别称取两种合金粉末,在混料机中将两种合金粉末充分混合:第一合金粉末60~80%,其余为第二合金;该永磁体最终产品的温度系数通过调控片状相密度进行改善。9.根据权利要求8所述的稀土钴基永磁体,其特征在于:第一合金原料sm(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
按质量百分比为,sm:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co;第二合金原料成分为r(co
1-a-b-c
cu
a
fe
b
zr
c
)
z
按质量百分比为,r:22.8%~27.8%,fe:3.3%~18.2%,cu:4.6%~9.8%,zr:2.2%~4.7%,余量为co;组合元素r的质量百分比含量为2%~20%。10.根据权利要求8所述的稀土钴基永磁体,其特征在于:该永磁体最终产品的温度系数通过调控片状相密度进行改善:使磁体的片状相密度在0~0.04nm-1
可调。11.根据权利要求8所述的稀土钴基永磁体,其特征在于:通过实现磁体的片状相密度在0~0.04nm-1
可调,进而影响永磁体胞壁相中cu元素的分布宽度以及平均浓度分别在10~30nm和10~30at%范围内变化,实现对稀土钴基永磁体矫顽力温度系数的调控。12.根据权利要求8所述的稀土钴基永磁体,其特征在于:该永磁体在使用状态下,具有以下磁性能和温度系数的组合:剩磁b
r
=8.7~9.4kgs,磁能积(bh)
max
=18.4~21.5mgoe,内禀矫顽力h
cj
=9.2~25.3koe;室温至500℃的矫顽力温度系数为-0.050~-0.170%/℃。
技术总结本发明公开了一种改善稀土钴基永磁体温度系数的方法,该永磁体通过如下步骤制备:合金铸锭、破碎制粉、混粉、取向成型、烧结、回火;在合金铸锭步骤中,按照如下化学式配置两种合金原料,Sm(Co
技术研发人员:方以坤 王超 李卫 李强锋 肖逸菲 王磊 郑蒙 朱明刚
受保护的技术使用者:钢铁研究总院有限公司
技术研发日:2022.06.24
技术公布日:2022/11/1