高温2∶17型SmCo永磁体的显微组织及其与磁性能的关系

为了解2∶17型SmCo永磁体的显微组织与磁性能的关系,用粉末冶金法制备了4种Sm(CobalFe0.1-CuyZr0.04)z烧结磁体,每种成分磁体都进行了热处理工艺优化实验;并对磁体的显微组织及其与磁性能的关系进行了研究。结果表明:z值较低,同时Cu含量又较高的Sm(CobalFe0.1Cu0.16Zr0.04)6.7磁体具有最佳磁性能;扫描电镜(SEM)观察表明:显微组织表现为晶粒细小均匀且基本没有孔洞,晶界析出物均匀平滑地沿晶粒边界析出、且不成大块聚集的磁体具有较好的磁性能;磁力显微镜(MFM)观察表明:Sm(CobalFe0.1Cu0.16Zr0.04)6.7磁体的显微组织呈明显的胞状结构,磁畴结构表现为波纹畴结构,其高温磁滞回线在400℃时方形度仍较好,Hci仍有830kA/m,矫顽力温度系数(β)达-0.15%/℃,在500℃时退磁曲线才开始恶化。

Sm(Co_(bal)Fe_xCu_(0.088)Zr_(0.025))_(7.5)(x=0-0.30)烧结永磁体的磁性及其高温特性

用粉末冶金工艺制备了Sm（CobalFexCu0.88Zr0.025）7.5（x=0-0.30）烧结磁体,对Fe含量x对磁体的磁性及其高温特性的影响进行了系统研究.随Fe含量的增加,最大磁能积（BH）max和剩磁Br逐渐增加,分别在x为0.21和0.27时达到了最大值205kJ/m3和1.055T,然后迅速下降.当x≥0.24时,磁体中开始有FeCo软磁性相析出,破坏了磁体的永磁特性.Fe含量对磁体高温稳定性有巨大的影响,在Fe含量x=0.21时,磁体内禀矫顽力温度系数β为-0.23％/K;当x=0.07时,β降至-0.14％/K（293-723K）.制备出有很好的高温稳定性的永磁材料Sm（CobalFe0.07Cu0.088Zr0.025)7.5,在723K时其磁性能为:Br=0.725T,bHc=517kA/m,iHc=764kA/m,（BH）max=95 kJ/m3,B-H退磁曲线保持为直线.

新型高温永磁体的研制

通过分析影响磁体高温性能的因素,设计了新磁体的成分为:Cu含量高,Fe含量低,Zr适量,Sm含量高;采用粉末冶金工艺制备了高温Sm_2(CoFeCuZr)_(17)永磁体。制得的磁体室温磁性能为:B_r1.075 T,H_(ei)2 098.2 kA/m,H_(eb) 776.1 kA/m,H_k843.8 kA/m,(BH)_(max)210.0 kj/m^3;在200℃时的磁性能为:B_r0.991 T,H_(ci)1 175.7 kA/m,H_(cb)531.7 kA/m,H_k577.9 kA/m,(BH)_(max)172.5 kJ/m^3;矫顽力温度系数β(20～200℃)为-0.24％/℃。经理论分析和实验验证,磁体的使用温度均超过400℃,为高温环境(高于400℃)提供了一种实用性永磁材料。

2∶17型SmCo永磁材料的研究进展与展望

2∶17型SmCo永磁体自1977年问世以来,已有很大发展,其性能不断提高。因其具有优异的磁性能,在微波通讯技术、航空航天、国防工业、交通运输业等很多领域有着广泛的应用。最近又提出了最高工作温度大于400℃的永磁材料的要求,因2∶17型SmCo永磁体具有高的居里温度和较高的磁能积而成为首选材料。从1996年至今出现了2∶17型SmCo高温磁体的研究热潮,本文主要介绍了2∶17型SmCo永磁的发展过程、磁体的磁性能、制备工艺、应用情况及其发展趋势。

2∶17型SmCo永磁材料的研究进展与展望

2:17型SmCo永磁体自1977年问世以来,其研究得到很大发展,性能不断提高。因其具有优异的磁性能,已在微波通讯技术、航空航天、国防工业、交通运输业等领域广泛应用。因2:17型SmCo永磁体具有较高的居里温度和较高的磁能积,而成为永磁材料的首选材料。作者介绍了2:17型SmCo永磁的发展过程、磁体的磁性能、制备工艺、应用情况及其发展趋势。

Sm(Co_(bal)Fe_(0.1)Cu_xZr_(0.033))_(7.4)(x=0.06,0.08,0.10)永磁体的磁性能

以粉末冶金法制备了2∶17型Sm(CobalFe0.1CuxZr0.033)7.4(x=0.06,0.08,0.10)永磁体,研究了Cu含量对Sm(CobalFe0.1CuxZr0.033)7.4永磁合金的退磁曲线、磁能积、矫顽力、矫顽力温度系数等的影响.结果发现,Cu含量超过0.08以后会导致磁体的退磁曲线方形度降低,并进而导致磁体的磁能积降低;同时发现提高Cu含量,有利于提高2∶17型Sm(CobalFe0.1CuxZr0.033)7.4永磁体的室温及高温500℃的矫顽力,但高Cu含量也会导致矫顽力温度系数增大,使矫顽力在高温下衰减较快,这表明2∶17型SmCo永磁体的矫顽力与Cu元素的微化学成分分布密切相关.

Sm(Co_(bal)Fe_(0.1)Cu_(0.1)Zr_(0.033))_(6.9)高温永磁合金的矫顽力

对Sm(Co_(bal)Fe_(0.1)Cu_(0.1)Zr_(0.033))_(6.9)合金,经810℃等温时效后以0.5℃/min逐渐冷却,在600℃—400℃温度区间淬火,研究了不同淬火温度下的磁滞回线、磁畴和矫顽力温度系数β.发现时效600℃淬火后磁滞回线出现台阶状,说明畴壁中应存在两处钉扎.随淬火温度的降低,合金的室温矫顽力显著增加,磁滞回线的台阶消失.通过磁畴形貌发现时效600℃淬火后的磁畴接近条形畴,1:5相中Cu分布相对均匀,形成的畴壁钉扎较弱,从而使磁滞回线出现台阶,决定矫顽力的畴壁钉扎位于两相界面处;随时效淬火温度的降低,磁畴逐渐细化,畴壁1:5相中的畴壁能降低,形成了较强的内禀钉扎,并决定材料的矫顽力,两相界面处的畴壁钉扎被掩盖.对不同温度淬火合金的高温矫顽力研究表明,最强的畴壁钉扎位于两相界面处时,矫顽力随温度升高逐渐增加,矫顽力出现温度反常现象;最强的畴壁钉扎位于1:5相中心时,矫顽力随温度升高逐渐衰减.当测试温度达到500℃后不同淬火温度样品的矫顽力几乎相同,此时最强畴壁钉扎均在两相界面处.