高磁能積永磁體能促進(jìn)電機(jī)、信息等領(lǐng)域的小型化和高效化，科技和工業(yè)的發(fā)展對(duì)高磁能積永磁體的需求日益增加。目前，Nd-Dy-Fe-B永磁體在150°C工作溫度下得到了廣泛使用。然而，當(dāng)工作溫度升高到200°C時(shí)，要維持永磁體的性能，就必須大幅提升其中昂貴重稀土Dy的使用量，造成制造成本的增大。因此，開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異溫度穩(wěn)定性能、且零重稀土的高磁能積永磁體就成為重要的研究課題。
Sm2Co17基燒結(jié)永磁體具有獨(dú)特的高溫磁性能和優(yōu)良的磁穩(wěn)定性，以及優(yōu)異的抗氧化性和抗腐蝕性，受到廣泛重視。高磁能積釤鈷永磁的最大磁能積可達(dá)到35MGOe，最高使用溫度可達(dá)500°C及以上。Sm2Co17基燒結(jié)永磁體，其顯微組織為一種胞狀組織結(jié)構(gòu)，其中的胞呈長(zhǎng)軸沿易磁化軸的長(zhǎng)菱形，內(nèi)為三方晶系富Fe的Sm2(Co,Fe)17主相，大小在50至200納米之間，胞壁薄層是六方晶系富Cu的Sm(Co,Cu)5相，厚度為5至20納米。
永磁材料的最大磁能積理論值與其飽和磁化強(qiáng)度的平方成正比。提高永磁體磁能積的首要條件是提高磁體的飽和磁化強(qiáng)度。只有高的飽和磁化強(qiáng)度，才可能得到高的剩磁，從而得到高的磁能積。而磁能積又是結(jié)構(gòu)敏感量。因此，在提高飽和磁化強(qiáng)度的同時(shí)，需要對(duì)磁體的胞狀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。
通過(guò)成分優(yōu)化，配合相應(yīng)的熱處理工藝調(diào)整磁體的微觀結(jié)構(gòu)，可以有效地提高釤鈷磁體的飽和磁化強(qiáng)度和磁能積。磁體中菱方胞結(jié)構(gòu)的主相中的Fe為最重要的因素。Sm2Co17相的飽和磁極化強(qiáng)度Js約為12kGs，隨著Fe元素的添加，Js逐漸增加;當(dāng)Fe增加到Sm2(Co0.7,Fe0.3)17的比例時(shí)，Js達(dá)到了16.3kGs。然而，當(dāng)磁體中Fe含量超過(guò)25%時(shí)，胞狀組織會(huì)出現(xiàn)異常增大，尺寸將超過(guò)150nm。尺寸過(guò)大的胞狀組織不利于胞狀結(jié)構(gòu)的均勻性并導(dǎo)致磁體矯頑力和退磁曲線方形度的急劇惡化。
近年來(lái)的研究表明，通過(guò)熱處理工藝的優(yōu)化和額外增加熱處理環(huán)節(jié)可以優(yōu)化磁體的磁性能。適當(dāng)?shù)墓倘軠囟饶軆?yōu)化淬火態(tài)合金的相組成，從而提高磁體的Br和內(nèi)稟矯頑力Hcj，最佳固溶溫度1423K時(shí)所制備磁體的磁性能為：Br=12.22kGs，Hcj=12.7kOe。隨后，微調(diào)磁體中的Zr含量可使磁體的Hcj提升至18.6kOe。另一方面，引入預(yù)時(shí)效工藝促使淬火態(tài)合金中的Cu元素的均勻分布，可以細(xì)化胞狀組織尺寸從而提高磁體的方形度，磁體的最大磁能積從31.5MGOe提高到33.4MGOe。另?yè)?jù)報(bào)道，多級(jí)固溶工藝可提高磁體的方形度，使磁體的最大磁能積達(dá)到了35.4MGOe。
我國(guó)鋼鐵研究總院現(xiàn)在已具備批量生產(chǎn)性能一致性好的高性能燒結(jié)永磁體的能力，其最大磁能積在30MGOe以上。他們研發(fā)了采用高速氣流粉碎技術(shù)的制粉工藝(氣流是在管道內(nèi)循環(huán)使用，氧含量可控)，所獲結(jié)果優(yōu)于國(guó)外報(bào)道的采用濕法球磨技術(shù)的制粉工藝。
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