本发明涉及稀土永磁磁性材料制备,具体为一种提高smco5材料磁性能的方法。
背景技术:
1、随着科技的进步和工业的发展,磁性材料作为一种非常重要的功能材料被广泛应用于医疗、能源、汽车以及通讯等方面。作为电动汽车研发和生产的大国,磁性材料是电动汽车发电机中的关键部位,对电动汽车高集成化、轻量化等方面都至关重要。而为了满足日益提高的工业化应用要求,对磁性材料的性能和生产工艺研究一直以来都备受关注。
2、smco5材料是一种高性能稀土永磁磁性材料,具有原料广泛、价格低廉和高性价比等优势,作为产量最高的永磁材料之一在许多领域都有广泛的应用。而根据smco5材料磁粉成型的不同,其应用主要可以分为粘结磁体和烧结磁体。其中,粘结磁体具有生产成本较低,可塑性好等优点作为粘结磁体被广泛应用于许多工业领域。粘结磁体的生产工艺主要包括前处理、混料、高温预烧、破碎、退火和成型,比如,授权号为cn1145538c的中国发明专利中进行了900℃×3小时的退火热处理,淬火快冷后,再利用粘结法制成各向异性的粘结磁体。粘结磁体磁粉的本征性能在很大程度上决定了最终生产的粘结磁体的磁性能,而其在一般的粘结磁体生产流程中磁粉的本质性能基本与退火后的磁粉性能一致。经过高温预烧的磁粉在破碎过程中会产生大量晶格缺陷导致磁粉磁性能的降低,破碎后的退火步骤是为了消除晶格缺陷恢复磁粉磁性能。传统退火工艺需要在较高的退火温度(850~950℃)才能使磁粉磁性能恢复,这很大程度上增加了粘结磁体的生产成本,并且易于使磁粉在退火过程中发生团聚。而如果过度降低退火温度则可能无法完全消除磁粉的晶格缺陷从而达不到提高磁粉磁性能的效果。
3、此外,传统退火工艺容易使磁粉发生团聚,磁粉团聚会在后续成型过程中使磁粉颗粒无法沿着磁场方向择优取向,因此会降低所得到的粘结磁体中磁粉颗粒的取向度,无法有效提高成型磁体的磁性能。因此,需要找到合适的退火温度并且利用改性手段有效恢复磁粉磁性能。
技术实现思路
1、为了解决现有技术问题,本发明的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种提高smco5材料磁性能的方法,相比于传统的smco5材料大大降低了退火温度,有效防止了粉体在较高温度下退火发生团聚影响磁性颗粒的取向度的问题,并且提高了smco5材料的综合磁性能。
2、为实现上述目的,本发明的具体技术方案如下:
3、一种提高smco5材料磁性能的方法,包括如下步骤:
4、s1、选取smco5磁粉和高纯cu粉;
5、s2、将所述smco5磁粉和所述cu粉按95~100:5~0的质量比进行配料,并初步混合均匀,得到初混料;
6、s3、将所述初混料在ar气环境下进行球磨处理;
7、s4、所述球磨处理结束后,将球磨罐内的物料在ar气环境下取出,得到球磨混料;
8、s5、在ar气环境下将所述球磨混料装入一端封底的石英玻璃管中,然后进行真空封管,得到真空密闭玻璃管;
9、s6、将所述真空密闭玻璃管进行退火处理,所述退火处理完成后得到退火后的smco5材料。
10、优选的,所述s1步骤中,所述smco5磁粉的粒度为0.1~50μm,所述高纯cu粉的纯度为99.85%,粒度为1~75μm。
11、优选的,所述s3步骤中,采用在ar气手套箱中将所述初混料和钢球置于球磨罐中,钢球直径9mm,球料比25:1,然后将所述球磨罐拧紧,再将所述球磨罐从手套箱中取出,最后置于高能球磨机上进行球磨处理。
12、进一步优选的,所述s3步骤中,所述球磨处理的参数为1725转速、3h。
13、优选的,所述s5步骤中,所述球磨混料装入所述石英玻璃管中后,进行抽真空和封管,所述石英玻璃管内的真空度为2×10-4pa。
14、优选的,所述s6步骤中,所述退火处理的退火程序为:以25℃/min升温速率升温至500~650℃的退火温度,在退火温度进行保温后,将真空密闭玻璃管取出,自然降温至室温。
15、进一步优选的,所述退火温度保温30min。
16、采用上述一种提高smco5材料磁性能的方法所制备的smco5材料,矫顽力为19.7~34.2koe。
17、优选的,采用上述一种提高smco5材料磁性能的方法所制备的smco5材料,剩余磁化强度为52.5~75.8emu/g。
18、优选的,采用上述一种提高smco5材料磁性能的方法所制备的smco5材料,最大磁能积为7.9~15.9mgoe。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20、本发明提供了一种提高smco5材料的磁性能的方法,通过在smco5磁粉中添加5wt%以内的高纯cu粉,并在ar气环境下进行高能球磨处理,然后进行真空退火处理,退火温度远低于传统smco5材料退火工艺采用的退火温度,避免了粉体团聚的发生。
21、本发明提供了一种提高smco5材料的磁性能的方法,通过采用高纯cu粉替代部分smco5磁粉,节约了成本,在剩余磁化强度和最大磁能积较小降幅的情况下,矫顽力的增幅能达到31%,有效提高smco5材料的综合磁性能。
1.一种提高smco5材料磁性能的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的提高smco5材料磁性能的方法,其特征在于,所述s1步骤中,所述smco5磁粉的粒度为0.1~50μm,所述高纯cu粉的纯度为99.85%,粒度为1~75μm。
3.根据权利要求1所述的提高smco5材料磁性能的方法,其特征在于,所述s3步骤中,采用在ar气手套箱中将所述初混料和钢球置于球磨罐中,钢球直径9mm,球料比25:1,然后将所述球磨罐拧紧,再将所述球磨罐从手套箱中取出,最后置于高能球磨机上进行所述球磨处理。
4.根据权利要求3所述的提高smco5材料磁性能的方法,其特征在于,所述s3步骤中,所述球磨处理的参数为1725r/min、3h。
5.根据权利要求1所述的提高smco5材料磁性能的方法,其特征在于,所述s5步骤中,所述球磨混料装入所述石英玻璃管中后,进行抽真空和封管,所述石英玻璃管内的真空度为2×10-4pa。
6.根据权利要求1所述的提高smco5材料磁性能的方法,其特征在于,所述s6步骤中,所述退火处理的退火程序为:以25℃/min升温速率升温至500~650℃的退火温度,在退火温度进行保温后,将真空密闭玻璃管取出,自然降温至室温。
7.根据权利要求6所述的提高smco5材料磁性能的方法,其特征在于,所述退火温度保温30min。
8.一种smco5材料,采用权利要求1-7任一所述的提高smco5材料磁性能的方法制备而成,其特征在于,所述smco5材料,矫顽力为19.7~34.2koe。
9.根据权利要求8所述的smco5材料,其特征在于,所述smco5材料,剩余磁化强度为52.5~75.8emu/g。
10.根据权利要求8所述的smco5材料,其特征在于,所述smco5材料,最大磁能积为7.9~15.9mgoe。
