CN1297678C - 用于Sm－Co基磁体的合金,其生产方法,烧结磁体以及粘结磁体 - Google Patents

用于Sm－Co基磁体的合金,其生产方法,烧结磁体以及粘结磁体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于生产具有高磁性磁体，如烧结磁体或粘结磁体的原料的Sm-Co基磁体合金，所述合金的生产方法，以及具有优异耐腐蚀性和高磁性(如高矫顽磁性和良好的方正度)的烧结或粘结磁体。所述磁体合金由式RM表示的合金组成，其中R含量为32.5-35.5重量%，如Sm，其余为M，如Co，其中：相应于R2M7相的(119)平面的X-射线衍射强度(B)与相应于RM5相的(111)平面的X-射线衍射强度(A)的比值(B/A)不大于0.1。

Description

用于Sm-Co基磁体的合金，其生产方法，烧结磁体以及粘结磁体
技术领域
本发明涉及Sm-Co基磁体合金，其生产方法，以及利用所述Sm-Co基磁体合金的烧结磁体或者粘结磁体(bonded magnet)。
背景技术
对于Sm-Co基磁体合金的生产，还原-扩散法(RD方法)是已知的，并目前在实际中使用。RD方法包括在惰性气氛下，将稀土金属氧化物和其它构成金属的氧化物与还原剂如金属钙或者氢化钙一起进行加热，以使稀土氧化物还原成金属，同时使其扩散入该其它构成金属中。然后，使反应产物冷却至室温，并引入水中以便溶解并除去还原产物，如CaO，CaO2·2CaCl2，和Ca(OH)2，以及未反应的剩余金属钙。所得到的产物可以任选地进行酸处理。
实际使用的另一方法是铸造方法，该方法包括：以给定的组分，将构成稀土金属和其它金属，或由这些构成金属组成的母合金混合；进行高频感应熔炼；以及在模具中浇铸合金熔体以使其厚度约为50-100毫米。另外还提出了一种方法，该方法包括：如上述模铸方法一样，以给定的组分，混合构成稀土金属和其它金属，或由这些构成金属组成的母合金；和高频感应熔炼；然后通过在单辊或双辊上或在盘上进行带状铸造(strip casting)而连续地使合金熔体迅速冷却并固化。
在由RD法生产出的Sm-Co基磁体合金中，粘合剂和聚集物，如CaO，CaO2·2CaCl2，和Ca(OH)2或者未反应的剩余金属钙没有完全除去，并且以约50-2000ppm的含量存在，这将降低耐腐蚀性。此外，由于RD法包括：使该合金与水或类似介质接触，所得到的Sm-Co基磁体合金的氧化物含量将高达1000-2500ppm。这将增加非磁性相的体积，并因此损害磁性。
另一方面，模铸解决了RD法中遇到的耐腐蚀性降低的问题。然而，当铸锭粉化时，粗颗粒存在于粉化的颗粒中。这些粗颗粒将使磁性降低至与RD法能够获得的相类似的水平。
由常规带状铸造所制得的Sm-Co基磁体合金包含：相对大量的R2M7相和RM3相，其具有比RM5相更低的磁距。因此，该合金的磁性将比RD法或模铸法生产的合金差。
发明概述
因此，本发明的目的是提供一种Sm-Co基磁体合金，其特别适用于高磁性磁体、如烧结磁体或粘结磁体的生产原料；以及所述合金的生产方法。
本发明的另一目的是提供Sm-Co基烧结磁体或者粘结磁体，所述磁体具有优异的耐腐蚀性和高磁性，如高矫顽磁力和良好的方正度(squareness)。
根据本发明，提供一种由式RM表示的合金构成的Sm-Co基磁体合金，R占32.5-35.5重量％，其余为M，其中R为Sm，或Sm与至少一种选自如下稀土金属的混合物：Ce，Pr，Nd和Gd，M为Co，或Co与至少一种过渡金属的混合物，前提条件是，R和M可以包括不可避免的元素。
其中，相应于R2M7相的(119)平面的X-射线衍射强度(B)与相应于RM5相的(111)平面的X-射线衍射强度(A)的比值(B/A)不大于0.1(在下文有时称为合金(a))。
根据本发明，另外还提供合金(a)的生产方法，包括：在0.5-20秒的时间内，使占原料合金的32.5-35.5重量％的R和原料合金其余为M的合金熔体从所述合金的熔点冷却至800℃；然后在不短于600秒的时间内从800℃冷却至200℃；其中，R和M如上定义。
根据本发明，还提供一种合金(a)的生产方法，包括：在控制在200-600℃范围内的冷却表面温度下，通过带状铸造，对原料合金的32.5-35.5重量％为R，其余为M的合金熔体进行铸造，其中，R和M如上定义。
根据本发明，还提供一种合金(a)的生产方法，包括：在其冷却表面控制在200-600℃温度范围内的模具中，对原料合金的32.5-35.5重量％为R，其余为M的合金熔体进行铸造并冷却，以使其厚度为1-10毫米，其中，R和M如上定义。
根据本发明，还提供一种通过在磁场中对合金粉末混合物进行压制，然后进行烧结而生产的Sm-Co基烧结磁体；所述合金粉末混合物由合金(a)的粉未和Sm-Co基磁体掺合合金(在下文有时称为掺合合金(b))的粉末组成，其中，所述掺合合金(b)由式(R1)(M1)表示的合金组成，其中，以重量百分比计，35.5＜(R1)≤45.0，其余为(M1)，
其中，(R1)为Sm，或Sm与至少一种选自如下的稀土金属的混合物：Ce，Pr，Nd和Gd，(M1)是Co，或者Co与至少一种过渡金属的混合物，前提条件是，(R1)和(M1)可以包括不可避免的元素。
根据本发明，还提供一种通过在磁场中对含树脂的混合物进行压制，然后进行烧结而生产的Sm-Co基粘结磁体，其中所述混合物包含合金粉末(a-1)和树脂材料，所述合金粉末(a-1)已通过对合金(a)的固溶热处理，粉碎，和时效热处理而制备。
本发明优选的实施方案
下面将对本发明进行详细解释。
根据本发明的合金(a)由式RM表示的合金组成，所述合金具有特定的结晶相。R是Sm，或Sm与至少一种选自Ce，Pr，Nd和Gd的稀土金属的混合物。R中Sm的含量优选从85-100重量％。M为Co，或与Co与至少一种过渡金属如Cu，Fe和Ni的混合物。M中Co的含量优选为75-100重量％。R和M可以包含不可避免的元素。
R和M的组成范围为：R占32.5-35.5重量％，其余为M，优选R占33.0-33.85重量％，其余为M。当R低于32.5重量％时，在磁体生产过程中合金的粉碎性将变差，致使磁性得不到改善。当R大于35.5重量％时，RM5相析出将减少，并因此使R2M7相和RM3相的含量增加，致使磁性得不到改善。
根据本发明的合金(a)，其具有这样的结晶相，其中，相应于R2M7相的(119)平面的X-射线衍射强度(B)与相应于RM5相的(111)平面的X-射线衍射强度(A)的比值(B/A)不大于0.1，优选不大于0.08。当(B/A)比值大于0.1时，将存在太多的R2M7相，从而降低所得到磁体的磁性。
X-射线衍射强度(A)和(B)指的是分别相应于RM5相的(111)平面和R2M7相的(119)平面的相对峰高，其由合金(a)的X-射线衍射图读取，所述图是通过衍射图强度(％)(纵座标)对衍射角(2θ)(横坐标)进行作图而获得的。
各结晶相的体积比，以表示各结晶相最大衍射峰时的X-射线衍射强度相对于参考值如以所有结晶相最大衍射峰时X-射线衍射强度的总量的比值来表示，其由粉末X射线衍射图读取。
本发明的合金(a)包含：作为结晶相的RM5相，其含量优选不小于85体积％，更优选为88-100体积％。当RM5相含量低于85体积％时，合金(a)中R2M7相和RM3相的相对含量将增量，这将使(B/A)的比值大于0.1。在这种情况下，所得到的磁体的磁性可能得不到改善。
本发明合金(a)的氧含量优选不大于800ppm，更优选不大于500ppm。当氧含量超过800ppm时，将形成太多的非磁性相，这将使磁性降低。
本发明合金(a)的钙含量优选不大于40ppm，更优选不大于10ppm。在由ICP等离子体发射光谱法进行的合金组分定量分析中，通常，最小可检测钙含量最好约为1ppm。因此，更优选的是，在由ICP等离子体发射光谱法进行的合金组分的定量分析中，检测不到钙。当钙含量不大于40ppm时，将取得优异的耐腐蚀性。
例如，本发明的合金(a)可以通过根据本发明的如下制备方法进行制备。
本发明的方法包括：在0.5-20秒的时间内，使掺合成具有上述RM组分的R占原料合金的32.5-35.5重量％和原料合金其余为M的合金熔体从所述合金的熔点冷却至800℃；然后在不短于600秒的时间内从800℃冷却至200℃(在下文中称为方法(1))；通过冷却表面温度控制在200-600℃范围的带状铸造，对用于R的原料合金和用于M的原料合金的合金熔体进行铸造(在下文称为方法(2))；或在其冷却表面控制在200-600℃的模具中，对用于R的原料合金和用于M的原料合金的合金熔体进行铸并冷却，以使其厚度为1-10毫米(在下方称为方法(3))。有时，将上述方法(1)-(3)统称为本发明的方法。
在本发明的方法中，通过将调节至特定比例的用于R的原料合金和用于M的原料合金，例如在惰性气氛中，通过真空感应熔融高频感应熔融或类似的熔融方法使之熔融而制备用于R的原料合金和用于M的原料合金的合金熔体。
在方法(1)中，在0.5-20秒内，优选1-5秒内将合金熔体从其熔点冷却至800℃。在低于0.5秒的时间内进行冷却时，结晶将不增长(即不形成树枝晶体)，代之以形成细小的等轴微观结构(急冷)。因此，将观察不到任何结晶取向，并且Br也得不到改善。当冷却时间超过20秒时，R2M7相将析出，这将使Br减少。为了取向适当的结晶取向，并防止R2M7相析出，优选的是，在0.5-20秒内使合金熔体从其熔点冷却至800℃。
在方法(1)中，接着是，在不短于600秒的时间内使合金熔体从800℃冷却至200℃。当冷却时间小于600秒时，结晶将不充分增长，并且当得到的合金进行粉碎时，所获得的粉末不会变成单轴向的，从而使Br减少。对最大冷却时间没有特别的限定，但考虑到生产效率和能量效率，优选在1小时时间内完成该冷却。
在方法(1)中，在通过模铸进行冷却的情况下，合金熔体的温度指的是：在模具中铸造的合金熔体中心左右的温度，即通过将热电偶从在模具中铸造的合金熔体的上表面的约中心处***到合金熔体厚度方向一半高度处所测得的温度。在通过带状铸造制备合金带条的情况下，合金熔体的温度指的是：通过红外热图像分析仪测量的合金熔体和合金带条的表面温度。
在方法(1)中，合金熔体的冷却速率可以用任何方式，例如通过上述方法(2)或(3)来控制。
在方法(2)中，利用常规的冷却装置，如单辊，双辊，或圆盘，带条铸件可以连续固化。在方法(2)中，例如从铸造开始至结束，通过将辊或盘的表面温度控制在200-600℃，优选控制在300-500℃，而对合金熔体进行铸造。
例如，在铸造开始之前，通过用加热器对表面预热，可以将冷却表面的温度控制在可控温度范围内，并且可以通过对合金熔体的温度、辊或盘的旋转速度、合金熔体的铸造速度、循环冷却介质的温度等等因素进行控制而将温度保持在该范围内。当冷却表面的温度低于200℃时，R2M7相和RM3相在所得合金中的含量将增加，从而使(B/A)之比值超过0.1，使目标磁体的磁性得不到改善。当冷却表面高于600℃时，铸造带条在固化之前将离开冷却表面，并且彼此可能会不利地发生熔合。优选的是，对带条铸品的状态进行控制，以便使所得合金带条的厚度落在0.1-10毫米的范围内。
在方法(2)中，合金熔体的冷却速率可以适当地从用于带条铸造的冷却速率中选择，从而获得本发明合金(a)的结晶结构。
上述方法(3)是在模具中对合金进行铸造并冷却的方法，其中，模具的冷却表面被控制在200-600℃，优选在550-600℃的温度范围内。冷却表面的温度，例如可以在铸造开始之前通过用加热器对模具进行预加热而被控制在200-600℃的范围内。另外，还可以通过适当地选择模具的材料、厚度等等因素来进行温度控制。在模具中使合金熔体铸造成1-10毫米，优选2-5毫米的厚度。通过将厚度控制在1-10毫米，将合金熔体从其熔点冷却至800℃所需的时间可被控制在0.5-20秒内。
根据本发明的Sm-Co基烧结磁体可由作为原料的合金粉末混合物制备，所述合金粉末混合物包含本发明的合金(a)的粉末和掺合合金(b)的粉末，后者由式(R1)(M1)表示的特定组分的合金组成。
在掺合合金(b)中，(R1)是Sm，或Sm与至少一种选自Ce，Pr，Nd和Gd的稀土金属的混合物。(R1)中Sm的含量优选为85-100重量％。(M1)是Co，或Co与至少一种过渡金属如Cu，Fe和Ni的混合物。(M1)中的Co含量优选为75-100重量％。(R1)和(M1)可以包含不可避免的元素。
(R1)和(M1)的组分范围以重量百分比计为：35.5＜(R1)≤45.0，其余为(M1)，优选的是，37.0≤(R1)≤44.0，其余为(M1)。当(R1)超过45.0重量％时，在所得烧结磁体的烧结程度方面将出现问题，而当(R1)低于35.5重量％时，所得烧结磁体的磁性将变差。
掺合合金(b)优选可以包含：作为结晶相的、不大于50体积％，特别是不大于44体积％的(R1)(M1)5相；10-40体积％，特别是15-35体积％的(R1)(M1)3相；和2-30体积％，特别是2-25体积％的(R1)(M1)2相。当(R1)(M′)5相大于50体积％时，合金的粉碎性将变差，并且粉碎的粉末可包含粗颗粒，这可能会使得到的烧结磁体的磁力变差。掺合合金(b)可包含R和M的低共熔相。
在合金粉末混合物中，优选对合金(a)粉末和掺合合金(b)的粉末的比率进行选择，以使在合金粉末混合物中包括Sm的稀土金属的含量通常在35.0-36.0重量％的范围内。
为了使最终烧结磁体取得足够的烧结程度，合金(a)和掺合合金(b)的粉末的平均粒径优选为2-6微米。所述粒径例如可以通过在气流粉碎机或类似的装置中进行破碎，然后细粉碎而实现。
Sm-Co基烧结磁体通过在磁场中对粉末混合物进行压制，然后进行烧结而生产。在磁场中的压制可以通过常规的方法在通常为10-30kOe/cm2的磁场内进行。烧结通常可以在氩气氛下于1050℃至1150℃，通常在约1100℃进行1-2小时。优选的是，烧结后可以在800-900℃下热处理2-4小时。所获得的产物可以任选地进行研磨处理，以改善尺寸精确度，然后进行磁化，由此获得具有高矫顽磁力和优异方正度的目标烧结磁体。
根据本发明的Sm-Co基粘结磁体由作为原料的含树脂混合物制备，所述混合物包含树脂材料和通过对合金(a)进行固溶热处理、粉化和时效热处理而制备的合金粉末(a-1)。
合金(a)可以通过将所述合金保持在1150-1250℃，通常在约1120℃的氩气氛中而进行固溶热处理，从而完成溶体处理。
固溶热处理过的合金例如可以通过在破碎机、盘磨机或类似的装置中将合金破碎成20-70微米的粉末，并且优选在800-900℃进行时效热处理，来粉化且时效热处理成合金粉末(a-1)。
含树脂的混合物通过将合金粉末(a-1)与通常为1-3体积％、用于粘结磁体的树脂材料进行混合并捏合而制备，所述树脂材料例如为环氧树脂和耐纶树脂。
Sm-Co基粘结磁体通过在磁场中对作为原料的含树脂混合物进行压制，然后进行烧结而制备。在磁场中的压制可以通过在1-5t/cm2的压力下通常在10 to 30kOe/cm2的磁场下进行压制成型或注塑成型而完成。烧结通常可以在100-150℃的氩气气氛下进行1-2小时而完成。
实施例
下面将参考实施例和对比例解释本发明，所述例子只是说明性的，并不意味着对本发明的限制。
实施例1
(Sm-Co基磁体合金的制备)
在真空高频感应炉中，在氩气氛下使含有32.6重量％Sm和67.4重量％Co的金属混合物熔融，并利用具有单水冷铜辊的铸造装置进行铸造，以获得试样(1)。在铸造开始之前，利用加热器将辊的冷却表面预加热至350℃。在铸造期间，在红外热图像分析仪的监测下，将所述辊冷却表面的温度控制在200-600℃的范围内。
将试样(1)粉碎，并用于在X-射线衍射仪(由RIGAKU CORPORATION制造，RINT2500)中进行X-射线衍射强度的测量。由X-射线衍射数据可以发现，相应于Sm2Co7相的(119)平面的X-射线衍射强度(B)与相应于SmCo5相的(111)平面的X-射线衍射强度(A)的比值(B/A)为0.044，并且还发现，试样(1)包含95体积％的SmCo5相。另外，分别利用氧/氮分析装置(由HORIBA LTD制造，EMGA-550FA)和ICP等离子体发射光谱仪(由SEIKO DENSHI K.K.制造，SPS-1700HVR)分别对试样(1)的氧和钙含量进行测量。试样(1)的氧含量为130ppm，并且没有检测到钙。结果列于表1中。
(Sm-Co基磁体掺合合金的制备)
在真空高频感应炉中，在氩气氛下使含有37.5重量％Sm和62.5重量％Co的金属混合物进行熔融，并利用具有水冷铜模具的铸造装置进行铸造，以获得60毫米厚的试样(1a)。对试样(1a)进行粉碎并用与上述相同的方式进行X-射线衍射分析。结果发现，试样(1a)包含44体积％SmCo5相，18体积％SmCo3相，和2体积％SmCo2相。结果列于表2中。
(Sm-Co基烧结磁体的生产)
将如上制得的试样(1)和(1a)混合，以使Sm含量为35.8重量％；进行破碎，然后在喷射磨中细粉碎成平均粒径约2-6微米的粉末。然后，在30kOe磁场中，于5t/cm2的压力下对得到的粉末混合物进行压制，并在1100℃烧结1小时。对得到的烧结制品在900℃下热处理4小时，以获得Sm-Co基烧结磁体。
对如此生产的Sm-Co基烧结磁体的磁性和耐腐蚀性进行测量。结果列于表3中。通过将Sm-Co基烧结磁体暴露在80％湿度、80℃温度的环境下24小时而对耐腐蚀性进行评估，然后测量生锈区域的百分数。因此，较低的生锈区域比率表示较好的耐腐蚀性。
实施例2-10和对比例1-6
制备试样(2)-(5)，并用与实施例1中用于试样(1)相同的方式进行测量，所不同的是，Sm含量如表1所示进行变化。制备试样(6)，并用与实施例1中用于试样(1)相同的方式进行测量，所不同的是，Sm含量如表1所示进行变化；在没有用加热器对辊预热下，利用冷却表面温度为20℃的辊开始铸造，并在不对辊冷却表面温度进行控制下继续进行。制备60毫米厚的试样(7)，并用与实施例1中用于试样(1)相同的方式进行测量，所不同的是，Sm含量如表1所示进行变化；并且用具有水冷铜模的铸造装置替换具有单水冷铜辊的铸装置。制备5毫米厚的试样(8)，并进行测量，其中，Sm含量如表1所示进行变化，并且使用具有水冷铜模的铸造装置，其中所述模具在开始铸之前用加热器进行预热，并且从铸造开始将所述模具的温度保持在550℃。结果列于表1中。
制备试样(2a)-(3a)，并用与实施例1中用于试样(1a)相同的方式进行测量，所不同的是，Sm含量如表2所示进行变化。并用与实施例1中用于试样(1a)相同的方式制备试样(4a)，所不同的是，Sm含量如表2所示进行变化；并且用具有单水冷铜辊的铸造装置替换具有水冷铜模具的铸造装置，并且进行与实施例1相同的测量。结果列于表2中。
生产Sm-Co基烧结磁体，并用与实施例1相同的方式测量磁性和耐腐蚀性，所不同的是，采用示于表3的合金试样的结合。在对比例6中，含35.8重量％Sm的Sm-Co基磁体材料通过还原扩散法制备，并用与实施例1相同的方式测量磁性和耐腐蚀性。结果列于表3中。在对比例6中制得的Sm-Co基磁体材料的氧和钙含量用与实施例1相同的方式进行测量，其值分别为1500ppm和50ppm。
                                            表1
  Sm含量(重量％)   SmCo5相(体积％)   B/A比值   氧含量(ppm)   钙含量(ppm)   从熔点冷却至800℃所需时间  从800℃冷却至200℃所需时间
  试样(1)   32.6   95   0.044   130   没检测到   0.9秒   1000秒
  试样(2)   33.8   95   0.051   135   没检测到   0.9秒   1000秒
  试样(3)   34.8   93   0.062   140   没检测到   0.9秒   1000秒
  试样(4)   35.2   92   0.078   145   没检测到   0.9秒   1000秒
  试样(5)   32.0   98   0.013   130   没检测到   0.9秒   1000秒
  试样(6)   33.4   89   0.103   130   没检测到   0.4秒   100秒
  试样(7)   33.8   84   0.185   135   没检测到   330秒   2600秒
  试样(8)   33.8   94   0.056   135   没检测到   2.5秒   2000秒
                        表2
  Sm含量(重量％)   SmCo5相(体积％)   SmCo3相(体积％)   SmCo2相(体积％)
  试样(1a)   37.5   44   18   2
  试样(2a)   40.5   10   28   15
  试样(3a)   46.8   3   25   28
  试样(4a)   38.3   28   23   6
                                            表3
  合金试样的结合   Br(kG)   iHc(kOe)   BHmax(MGOe)   方正度(％)   耐腐蚀性(％)
  实施例1   试样(1)+试样(1a)   9.26   24.8   20.6   86   0.2
  实施例2   试样(1)+试样(2a)   9.25   24.5   20.6   85   0.2
  实施例3   试样(1)+试样(4a)   9.18   24.7   19.8   84   0.2
  实施例4   试样(2)+试样(1a)   9.45   24.8   21.0   89   0.2
  实施例5   试样(2)+试样(2a)   9.43   25.1   20.9   88   0.3
  实施例6   试样(3)+试样(1a)   9.21   24.8   20.5   85   0.2
  实施例7   试样(3)+试样(2a)   9.24   25.0   20.5   84   0.2
  实施例8   试样(4)+试样(2a)   9.12   24.7   19.7   82   0.3
  实施例9   试样(8)+试样(1a)   9.45   24.7   20.8   86   0.2
  实施例10   试样(8)+试样(2a)   9.40   24.9   20.6   86   0.2
  对比例1   试样(5)+试样(2a)   8.87   24.8   18.2   85   0.4
  对比例2   试样(6)+试样(2a)   8.72   24.5   18.1   78   0.3
  对比例3   试样(6)+试样(4a)   8.56   24.8   17.5   77   0.2
  对比例4   试样(7)+试样(2a)   9.08   24.6   18.9   74   0.7
  对比例5   试样(1)+试样(3a)   8.95   24.2   18.6   81   0.4
  对比例6   -   9.14   24.4   19.5   85   3.6
实施例11和12
在1120℃，对示于表1中的试样(2)-(8)的合金粉末进行固溶热处理1小时，在盘磨中磨成平均粒径为20-60微米的粉末，并在900℃进行时效热处理4小时。利用2体积％的环氧树脂对得到的粉末进行捏合，以制备含树脂的混合物。在30kOe的磁场下，于5t/cm2的压力下对所述含树脂的混合物进行压制，并在150℃烧结2小时，以获得粘结磁体。用与实施例1相同的方式测量如此生产的粘结磁体的磁性。结果列于表4中。
对比例7
制备粘结磁体，并用与实施例9相同的方式进行测量，所不同的是，用试样(7)替换试样(2)或(8)。结果列于表4中。
                                表4
  试样种类   Br(kG)   iHc(kOe)   BHmax(MGOe)   方正度(％)
  实施例11   试样(2)   6.04   23.2   13.3   82
  实施例12   试样(8)   6.08   23.2   12.9   80
  对比例7   试样(7)   5.84   22.8   11.6   78
根据本发明的Sm-Co基磁体合金具有特定的组分和特定的晶体结构，以致使，所述合金特别适用于生产具有高磁性磁体的原料，所述磁体如烧结磁体或粘结磁体。根据本发明的方法使得所述合金能够有效的制备。
利用本发明的Sm-Co基磁体生产根据本发明的Sm-Co基烧结或粘结磁体，以致使，所述磁体具有优异的耐腐蚀性和高的磁性(高矫顽磁性和良好的方正度)。

Claims (9)

1.一种由式RM表示的合金组成的Sm-Co基磁体合金，包含32.5-35.5重量％的R，其余为M，
其中，R为Sm，或Sm与至少一种选自Ce、Pr、Nd和Gd的稀土金属的混合物，M为Co，或Co与至少一种选自Cu、Fe和Ni的过渡金属的混合物，前提条件是，R和M可以包括不可避免的元素，
其中，相应于R2M7相的(119)平面的X-射线衍射强度(B)与相应于RM5相的(111)平面的X-射线衍射强度(A)的比值(B/A)不大于0.1，和
其中所述合金包含不小于85体积％的RM5相。
2.权利要求1的合金，其中，所述合金的氧含量不大于800ppm。
3.权利要求1的合金，其中，所述合金的钙含量不大于40ppm。
4.一种生产权利要求1的磁体合金的方法，包括：
熔融32.5-35.5重量％的用于R的原料合金和余量的用于M的原料合金，以获得合金熔体，和
通过在0.5-20秒的时间内从所述合金熔体的熔点冷却至800℃，并在不短于600秒的时间内从800℃冷却至200℃，而铸造所述合金熔体，
其中，R为Sm，或Sm与至少一种选自Ce、Pr、Nd和Gd的稀土金属的混合物，M为Co，或Co与至少一种选自Cu、Fe和Ni的过渡金属的混合物，前提条件是，R和M可以包括不可避免的元素。
5.权利要求4的方法，其中所述铸造步骤在控制在200-600℃的冷却表面温度下，通过带状铸造进行铸造。
6.权利要求4的方法，其中所述铸造步骤包括在其冷却表面被控制在200-600℃的模具中进行铸造，以使厚度为1-10毫米。
7.一种通过在磁场中对合金粉末混合物进行压制，然后进行烧结而生产的Sm-Co基烧结磁体，所述合金粉末混合物由权利要求1的磁体合金粉末和Sm-Co基磁体掺合合金粉末组成，其中，所述的Sm-Co基磁体掺合合金由式(R1)(M1)表示的合金组成，其中以重量百分数计：35.5＜(R1)≤45.0，其余为M1，
其中，(R1)为Sm，或Sm与至少一种选自Ce、Pr、Nd和Gd的稀土金属的混合物，(M1)为Co，或Co与至少一种选自Cu、Fe和Ni的过渡金属的混合物，前提条件是，(R1)和(M1)可以包括不可避免的元素。
8.权利要求7的烧结磁体，其中，所述的磁体掺合合金粉末包含不超过50体积％的％(R1)(M1)5相、10-40体积％的(R1)(M1)3相和2-30体积％的(R1)(M1)2相。
9.一种通过在磁场中对含树脂的混合物进行压制、然后进行烧结而生产的Sm-Co基粘结磁体，所述混合物包含磁体合金粉末和树脂材料，其中，所述磁体合金粉末已通过对权利要求1的合金进行固溶热处理、粉碎和时效热处理而制备。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101477863B (zh) * 2008-01-02 2013-01-16 有研稀土新材料股份有限公司 一种钐-钴系磁粉及其制备方法
CN101620928B (zh) * 2009-06-15 2011-03-30 河北工业大学 Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z型合金薄带磁体的制备方法
JP6278192B2 (ja) 2014-04-15 2018-02-14 Tdk株式会社 磁石粉末、ボンド磁石およびモータ
WO2016162990A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 株式会社日立製作所 希土類永久磁石およびその製造方法
CN106653264B (zh) * 2016-11-28 2019-05-10 宁波科星材料科技有限公司 一种钐钴基复合磁性材料制备方法及钐钴基复合磁性材料
US11837389B2 (en) 2017-01-17 2023-12-05 Lawrence Livermore National Security, Llc YCO5-based compounds doped with Fe and Ni for high-performance permanent magnets
CN110117752B (zh) * 2019-06-24 2021-05-07 江西理工大学 一种制备钐铁合金的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001126906A (ja) * 1999-10-28 2001-05-11 Seiko Instruments Inc ＳｍＣｏ永久磁石粉体の製造方法と永久磁石粉体、及びボンド磁石

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2182635B1 (zh) * 1972-05-02 1978-03-03 Sermag
US4075042A (en) * 1973-11-16 1978-02-21 Raytheon Company Samarium-cobalt magnet with grain growth inhibited SmCo5 crystals
JPS52149216A (en) * 1976-06-08 1977-12-12 Agency Of Ind Science & Technol Production of sintered magnet from rare earth elements-cobalt intermetallic compound
US4076561A (en) * 1976-10-15 1978-02-28 General Motors Corporation Method of making a laminated rare earth metal-cobalt permanent magnet body
JPS5761083A (en) 1980-09-30 1982-04-13 Kobe Steel Ltd Pressure reduction liquefaction reactor in coal
JPS60246603A (ja) * 1984-05-22 1985-12-06 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 樹脂磁石用希土類−コバルト系磁石粉末の製造方法
US4664723A (en) * 1984-11-09 1987-05-12 Sumitomo Metal Mining Company Limited Samarium-cobalt type magnet powder for resin magnet
JPH01225101A (ja) * 1988-03-04 1989-09-08 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類永久磁石
JPH0410504A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Hitachi Metals Ltd 希土類永久磁石の熱処理方法
JPH0442507A (ja) * 1990-06-08 1992-02-13 Hitachi Metals Ltd 希土類永久磁石およびその熱処理方法ならびに磁石体
JP3505261B2 (ja) 1995-03-17 2004-03-08 株式会社三徳 Ｓｍ−Ｃｏ系永久磁石材料、永久磁石及びその製造法
TW323374B (zh) * 1995-11-06 1997-12-21 Seiko Epson Corp
WO1997035331A1 (fr) * 1996-03-18 1997-09-25 Seiko Epson Corporation Procede de formation d'aimant a liaison de terres rares, composition dudit aimant et son procede de fabrication
JP2001126908A (ja) * 1999-10-28 2001-05-11 Tokin Corp 遠赤外線放射性に優れたボンド磁石、及びそれを用いた健康器具
DE60140783D1 (de) * 2000-09-08 2010-01-28 Shinetsu Chemical Co Seltenerd-Legierung, Seltenerd-Sintermagnet und Herstellungsverfahren
JP2002356717A (ja) * 2001-05-29 2002-12-13 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類ボンド磁石用合金の製造方法並びに希土類ボンド磁石組成物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001126906A (ja) * 1999-10-28 2001-05-11 Seiko Instruments Inc ＳｍＣｏ永久磁石粉体の製造方法と永久磁石粉体、及びボンド磁石

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JPWO2003040421A1 (ja) 2005-03-03
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US7338566B2 (en) 2008-03-04

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