SmFe_(12)基永磁体的研究新进展

社会的发展、科技的进步及绿色产业的快速发展,都对作为基础功能材料的稀土永磁材料提出了更高的要求。目前现有稀土永磁材料主要包括:钐钴永磁材料和钕铁硼永磁材料。钐钴永磁材料室温磁性能偏低;钕铁硼永磁材料居里温度低不适合高温应用,且高矫顽力严重依赖重稀土资源。而具有ThMn_(12)型结构的SmFe_(12)基永磁化合物具有优异的内禀磁性能,是发展新型永磁材料的有力候选之一,也吸引了永磁材料领域研究者的密切关注。本文旨在综述近年来ThMn_(12)型结构的Sm-Fe永磁材料的研究工作。首先,关注元素取代对SmFe_(12)基永磁化合物内禀磁性能的影响;其次,重点关注实现SmFe_(12)基永磁合金的磁硬化方面的进展。从形核理论和钉扎理论两方面归纳SmFe_(12)基永磁合金的磁硬化相关研究。在此基础上展望了SmFe_(12)基永磁合金作为实用永磁材料的潜力,指导未来研发方向。

真空感应熔炼法高效制备SmFe_(12)基永磁体母合金

真空感应熔炼法可缓解SmFe_(12)基永磁体母合金制备过程中Sm的氧化和挥发问题,是控制成分的有效手段。为实现真空感应熔炼法高效制备SmFe_(12)基永磁体母合金,从理论分析和实验室研究角度,研究了装料真空率、熔炼功率对Sm_(0.8)Zr_(0.2)Fe_(8.5)Co_(2)Cu_(0.5)Ti合金熔炼效果的影响,确定了制备工艺参数。结果表明,原料装料真空率低于10%有利于Sm的保留和金属颗粒的熔化;相较于升功率熔炼和一段式熔炼的熔炼效果,降功率熔炼效果更优。确定的最佳制备工艺参数为,装料真空率为5%时,起始熔炼功率为24~28 kW;金属加热至沸腾后,将熔炼功率降低至15 kW以下。熔炼时间为90 s时可以使金属原料充分熔化,从而实现SmFe_(12)基永磁体母合金的高效熔炼;在1 100℃下进行长达48 h的均匀化退火处理后可获得组织均匀的优质Sm_(0.8)Zr_(0.2)Fe_(8.5)Co_(2)Cu_(0.5)Ti合金。本方法可为后续Sm_(0.8)Zr_(0.2)Fe_(8.5)Co_(2)Cu_(0.5)Ti合金粉体或薄带的研究制备原料,为今后不同成分的SmFe12基永磁体微观组织及性能的研究奠定基础。