本發(fā)明的技術(shù)方案涉及含稀土金屬和磁性過渡金屬的硬磁材料的磁體,具體地說是SmCo5永磁薄帶磁體及其制備方法。
背景技術(shù):
::迄今為止,SmCo5永磁體是金屬間化合物中具有最大磁晶各向異性的磁性材料。與Nd-Fe-B系永磁體相比,SmCo5永磁體具有居里溫度高、矯頑力溫度系數(shù)低、化學穩(wěn)定性好和耐腐蝕性能好等特點,因此廣泛地應(yīng)用于機械、電子器件、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域。提高SmCo5永磁體矯頑力和磁化強度是目前眾多學者研究的主要方向。合理地向SmCo5永磁體中添加其他合金元素是提高其矯頑力和磁化強度的常見方法。不同的元素可在不同程度上改變磁體中磁性相的分布、晶粒尺寸等,但是其作用機理有所不同,比如低熔點Al元素在形核時優(yōu)先析出,形成微小顆?;蚓Ы缦啵坏梢宰璧K晶粒長大,并且對磁疇壁移動起到釘扎作用,起到細化晶粒,提高矯頑力的作用;Cu元素能夠取代SmCo5中的Co元素,增強合金的磁晶各向異性,從而改善磁體的內(nèi)稟磁性能。此外,摻雜金屬元素的SmCo5磁體的制備工藝和晶化工藝都會對其磁性能產(chǎn)生一定的影響。Gopalan等人(GopalanR,PingDH,HonoK.Microstructuralevolutionandthemagneticpropertiesofmelt-spunSm–Co–Cu–BandSm–Co–Fe–Cu–Bribbons[J].JournalofMagnetismandMagneticMaterials,2004,284(6):321-329.)利用熔體快淬法制備出Sm12Co60Cu26B2薄帶并經(jīng)600℃晶化處理10min后,獲得優(yōu)異的磁性能:iHc=8kOe,Ms=46emu/g,分析該薄帶的微觀結(jié)構(gòu)和磁性能發(fā)現(xiàn),尺寸為10~50nm的Co23B6軟磁相以沉淀物的方式存在于晶粒內(nèi)部和晶界上,它的存在表明晶界處有硬磁相與軟磁相的交換耦合作用,同時其又以沉淀物的形式在基體相中對磁疇產(chǎn)生釘扎作用,從而提高薄帶磁體的矯頑力。文獻(FukuzakiT,IwaneH,AbeK,etal.EffectofZr,V,Nb,Mo,andTasubstitutionsonmagneticpropertiesandmicrostructureofmelt-spunSmCo5magnets[J].JournalofAppliedPhysics,2014,115(17):17A760.)以50m/s快淬速度制備出Sm(Co0.7Cu0.3)5Fe0.54薄帶并經(jīng)800℃晶化處理后,其磁性能為:iHc=17.6kOe,Ms=38.0emu/g,結(jié)果表明摻雜Fe和Cu元素的SmCo5薄帶由SmCo5硬磁相和α-Fe軟磁相組成,同時退火過程中Fe和Cu元素不但可以替代SmCo5中的Co元素,還能擴散進入SmCo5硬磁相的晶界中,釘扎磁疇,提高薄帶磁體的矯頑力。Saito等人(SaitoT,Nishio-HamaneD.MagneticpropertiesofSmCo5-xFex(x=0-4)melt-spunribbon[J].JournalofAlloysandCompounds,2014,585(3):423-427.)采用熔體快淬法制備SmCo5-xFex(x=0-4)薄帶,其中SmCo2Fe3薄帶經(jīng)600℃晶化處理1h后獲得最佳磁性能為:iHc=2.9kOe,Ms=100emu/g,分析發(fā)現(xiàn)Fe元素可以取代Sm-Co中的Co元素,導致Fe-Co間的耦合作用低于Sm-Co,矯頑力降低,但是Fe元素本身具有很高的磁矩,可以提高合金的飽和磁化強度。CN105063517B公開了一種Sm-Co-Fe-Al-B非晶基硬磁合金的制備方法,雖然采用了改變快淬速度和添加元素的方法,但是添加元素種類仍然有限,又沒有規(guī)律可循,制備出的磁體磁性能的矯頑力也還是較低。上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷是:在將SmCo5永磁體通過單一添加元素取代部分Co后,SmCo5永磁體的一種或有限幾種性能得到改善的同時,其他的性能卻降低;而采用同時復合添加多種元素取代部分Co,雖然可得較高性能的SmCo5永磁體,但添加元素種類仍然有限,又沒有規(guī)律可循,為后續(xù)的研究帶來不便,迄今尚沒有發(fā)現(xiàn)有文獻報道在SmCo5永磁材料中如何有規(guī)律地多元復合添加低熔點Al-Cu-Fe元素。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供SmCo5永磁薄帶磁體及其制備方法,該SmCo5永磁薄帶磁體的元素組成成分通式為SmxCoyAlzCuuFev,通過在SmCo5系合金組成中添加不同量的Al-Cu-Fe合金,相當于在SmCo5系合金中有規(guī)律地多元復合添加Al-Cu-Fe合金組成元素,形成多元多相的強化機制,制備出元素組成成分通式為SmxCoyAlzCuuFev的SmCo5永磁薄帶磁體,克服了現(xiàn)有技術(shù)添加單一的元素后,在改善磁體材料的一種或者有限幾種性能的同時,往往會導致其他性能的降低或者變化,從而使性能較理論值相差甚遠,同時添加多種元素時,又沒有規(guī)律可循,為后續(xù)的研究帶來不便的缺陷。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:SmCo5永磁薄帶磁體,是元素組成通式為SmxCoyAlzCuuFev的SmCo5永磁薄帶磁體,在該組成通式中,符號x、y、z、u和v表示限定元素組成范圍的原子百分數(shù),14.42≤x≤15.76,71.19≤y≤77.78,5.35≤z≤11.92,1.09≤u≤2.43,0.01≤v≤0.03,并以原子百分比計滿足:x+y+z+u+v=100,該薄帶的厚度為34~84μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為13.8~30.7kOe,剩余磁化強度34.1~55.4emu/g,飽和磁化強度為40.8~70.5emu/g。上述SmCo5永磁薄帶磁體的制備方法,是在SmCo5系合金組成中添加不同量的Al-Cu-Fe合金,相當于在SmCo5系合金中有規(guī)律地多元復合添加Al-Cu-Fe合金組成元素,具體步驟如下:第一步,原料配制:按照原子百分含量計算出元素組成通式SmxCoyAlzCuuFev中的組成元素的質(zhì)量百分比,按該質(zhì)量百分比稱取所需量的組分原料:純Sm、純Co、純Al、純Cu和純Fe,由此完成原料配制,在上述組成通式中,符號x、y、z、u和v表示限定元素組成范圍的原子百分數(shù),14.42≤x≤15.76,71.19≤y≤77.78,5.35≤z≤11.92,1.09≤u≤2.43,0.01≤v≤0.03,并以原子百分比計滿足:x+y+z+u+v=100;第二步,熔化原料制備母合金鑄錠:將第一步配制的原料放入真空熔煉爐內(nèi),對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達6×10-2Pa以下,熔煉至爐體內(nèi)的原料全部熔化,制得成分均勻的SmxCoyAlzCuuFev母合金鑄錠;第三步,SmCo5快淬薄帶的制備:將第二步制得的SmxCoyAlzCuuFev母合金鑄錠放入真空快淬爐中,對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達5×10-2Pa以下,重新將母合金鑄錠熔融后,將熔體在以10~50m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)的冷卻輥輪上進行熔體快淬,制得SmCo5快淬薄帶;第四步,SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的制備:將第三步制得的SmCo5快淬薄帶放入真空熱處理爐內(nèi),抽真空至4×10-2Pa以下,在500~700℃下保溫30~120min,由此制得SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為34~84μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為13.8~30.7kOe,剩余磁化強度34.1~55.4emu/g,飽和磁化強度為40.8~70.5emu/g。上述SmCo5永磁薄帶磁體的制備方法,在所述第一步原料配制中,優(yōu)選的方法是,按照原子百分含量計算出元素組成通式SmxCoyAlzCuuFev中的組成元素的質(zhì)量百分比,按該質(zhì)量百分比稱取所需量的組分原料:純Sm、純Co、純Al、純Cu、純Fe的基礎(chǔ)上,再額外添加所稱取純Sm量的質(zhì)量百分比5%的純Sm,并由此完成原料配制。上述SmCo5永磁薄帶磁體的制備方法,所用到的原料都是通過商購獲得的,所用到的設(shè)備均為公知的化工設(shè)備,所用到的工藝操作方法均為本
技術(shù)領(lǐng)域:
:的技術(shù)人員所熟知的。本發(fā)明的有益效果如下:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下突出的特點:(1)Al-Cu-Fe合金由Al、Cu、Fe元素組成,經(jīng)文獻(LasloA,ColinCV,IsnardO.EffectoftheM/CosubstitutiononmagnetocrystallineanisotropyandmagnetizationinSmCo5-xMxcompounds(M=Ga;Al)[J].JournalofAppliedPhysics,2010,107(9):09A732-09A732-3.SureshK,GopalanR,SinghAK,etal.CoercivityofSm(Co0.9Cu0.1)4.8melt-spunribbons[J].JournalofAlloysandCompounds,2007,436(1):358-363.MiyayakiT,Takahashi.M,YangXB,etal.Formationofmetastablecompoundsandmagneticpropertiesinrapidlyquenched(Fe1-xCox)5Smand(Fe1-xCox)7Sm2alloysystems[J].JournalofAppliedPhysics,1988,64:5974-5976.)知Al是順磁性元素,添加Al元素可以取代3g位置的Co原子,提高磁晶各向異性,提高矯頑力;Cu是非磁性元素,添加Cu元素可以增強磁晶各向異性,同時Cu元素在晶界上形成富Cu相,釘扎磁疇,提高矯頑力;Fe是鐵磁性元素,具有高磁矩,能夠提高磁體的磁化強度。(2)本發(fā)明提供的SmCo5永磁薄帶磁體及其制備方法,是通過在SmCo5系合金組成中添加不同量的Al-Cu-Fe合金,相當于在SmCo5系合金中有規(guī)律地多元復合添加Al-Cu-Fe合金組成元素,形成多元多相的強化機制,制備出元素組成成分通式為SmxCoyAlzCuuFev的SmCo5永磁薄帶磁體。經(jīng)三元相圖手冊可知Al-Cu-Fe三元合金可以形成低熔點合金,特別是在三元合金的共晶點,合金熔點最低,在熔煉及快淬的冷卻過程中會發(fā)生共晶反應(yīng),形成低熔點相,低熔點相可以調(diào)控晶粒和晶界相的結(jié)構(gòu)與成分組成,細化晶粒尺寸,增加晶界的厚度,削弱晶粒間的靜磁耦合作用,提高矯頑力,同時在SmCo5合金中多元復合添加Al-Cu-Fe合金后發(fā)現(xiàn),磁體中出現(xiàn)了AlCo、SmCu軟磁性相。因此在本發(fā)明中獲得由硬磁性相、軟磁性相以及部分非晶組成的合金體系,磁體內(nèi)部受形核機制、釘扎機制和耦合作用的影響,促使SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品具有優(yōu)異的硬磁性能。(3)純SmCo5永磁薄帶磁體的矯頑力機制只有形核機制,但是摻雜Al-Cu-Fe合金后其薄帶磁體內(nèi)部不僅有形核機制,還出現(xiàn)了磁疇釘扎機制和部分耦合機制,從而提高矯頑力。(4)摻雜Al-Cu-Fe合金的SmCo5永磁薄帶磁體,在熔體快淬過程中優(yōu)先析出低熔點的晶界相,Al、Cu低熔點元素通過改變基體相與晶界相之間的潤濕性改善晶界結(jié)構(gòu),減弱靜磁耦合作用,因而提高了矯頑力。(5)在摻雜低熔點AlCuFe合金的SmCo5永磁薄帶磁體中,F(xiàn)e是鐵磁性元素在一定程度上提高了磁體的磁化強度。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下顯著進步:(1)純SmCo5永磁薄帶磁體的磁性能為:在室溫下其內(nèi)稟矯頑力0.6kOe,剩余磁化強度18.6emu/g,飽和磁化強度35.1emu/g,,而本發(fā)明方法制得的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁性能為:在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為13.8~30.7kOe,剩余磁化強度34.1~55.4emu/g,飽和磁化強度為40.8~70.5emu/g,磁性能得到顯著地提高。(2)本發(fā)明的制備方法采用真空快淬法,該方法工藝成熟穩(wěn)定,實用性較好,具有較低的成本效率和較高的商業(yè)價值。(3)本發(fā)明通過在SmCo5永磁體中加入Al-Cu-Fe合金的方法,解決了SmCo5永磁體同時通過有規(guī)律地復合添加多種元素形成多元多相的強化機制以進一步提高第一代永磁體SmCo5系合金材料磁性能的難題。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1為實施例1制得的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.011的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的X射線衍射圖譜。圖2為實施例1制得的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.011的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁滯回線。圖3為實施例5制得的Sm15.42Co76.08Al7.05Cu1.44Fe0.011的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的X射線衍射圖譜。圖4為實施例5制得的Sm15.42Co76.08Al7.05Cu1.44Fe0.011的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁滯回線。圖5為實施例6制得的Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.021的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的X射線衍射圖譜。圖6為實施例6制得的Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.021的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁滯回線。圖7為實施例7制得的Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.031的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的X射線衍射圖譜。圖8為實施例7制得的Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.031的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁滯回線。具體實施方式以下結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明,但本發(fā)明的保護范圍不僅限于下述實施方式。實施例1制備元素組成式為Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為46μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為30.7kOe,剩余磁化強度55.4emu/g,飽和磁化強度為70.5emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量計算出元素組成式為Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01中的組成元素的質(zhì)量百分比,按質(zhì)量百分比稱取所需量的組分原料:純Sm、純Co、純Al、純Cu、純Fe,,配料過程額外添加按上述原料配比所稱取純Sm的質(zhì)量百分數(shù)5%的純Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制備母合金鑄錠:將第一步配制的原料放入真空電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內(nèi),對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達6×10-2Pa以下,然后充入高純氬氣,通過調(diào)節(jié)電流改變電弧產(chǎn)生的溫度,熔煉至爐體內(nèi)的原料全部熔化,制得成分均勻的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01母合金鑄錠;第三步,SmCo5快淬薄帶的制備:將第二步制得的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01母合金鑄錠放入真空快淬爐中,對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達5×10-2Pa以下,然后充入氬氣,重新用電弧熔煉的方式將母合金鑄錠熔融后,將熔體在以40m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥輪上進行熔體快淬,制得SmCo5快淬薄帶;第四步,SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的制備:將第三步制得的SmCo5快淬薄帶放入真空熱處理爐膛內(nèi),對爐膛抽真空至4×10-2Pa以下,充入高純氬氣保護,在晶化溫度600℃下保溫30min,由此制得SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為46μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為30.7kOe,剩余磁化強度55.4emu/g,飽和磁化強度為70.5emu/g。圖1為本實施例制得的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01永磁薄帶磁體產(chǎn)品的X射線衍射圖譜,由圖可見其X射線衍射峰特征明顯,主相為SmCo5,微量相為AlCo、SmCu,同時還存在一定量的非晶。圖2為本實施例制得的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁滯回線,可見Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.012永磁薄帶磁體產(chǎn)品在60kOe外磁場中充磁后,在外磁場為90kOe的PPMS綜合物性測量系統(tǒng)上測量磁性能其剩余磁化強度為55.4emu/g,飽和磁化強度為70.5emu/g,內(nèi)稟矯頑力為30.7kOe,該薄帶的厚度為46μm。實施例2制備元素組成式為Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為84μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為16.2kOe,剩余磁化強度32.4emu/g,飽和磁化強度為38.2emu/g。第一步,原料配制:同實施例1;第二步,熔化原料制備母合金鑄錠:同實施例1;第三步,SmCo5快淬薄帶的制備:將第二步制得的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01母合金鑄錠放入真空快淬爐中,對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達5×10-2Pa以下,然后充入氬氣,重新用電弧熔煉的方式將母合金鑄錠熔融后,將熔體在以10m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥輪上進行熔體快淬,制得SmCo5快淬薄帶;第四步,SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的制備:將第三步制得的SmCo5快淬薄帶放入真空熱處理爐膛內(nèi),對爐膛抽真空至4×10-2Pa以下,充入高純氬氣保護,在晶化溫度500℃下保溫10min,由此制得SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為84μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為16.2kOe,剩余磁化強度32.4emu/g,飽和磁化強度為38.2emu/g。本實施例所制得Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品在60kOe外磁場中充磁后,在外磁場為20kOe的震動樣品磁強計上測量磁性能其剩余磁化強度為32.4emu/g,飽和磁化強度為38.2emu/g,內(nèi)稟矯頑力為16.2kOe,薄帶的厚度為84μm。實施例3制備元素組成式為Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為62μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為21.8kOe,剩余磁化強度46.2emu/g,飽和磁化強度為54.4emu/g。第一步,原料配制:同實施例1;第二步,熔化原料制備母合金鑄錠:同實施例1;第三步,SmCo5快淬薄帶的制備:將第二步制得的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01母合金鑄錠放入真空快淬爐中,對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達5×10-2Pa以下,然后充入氬氣,重新用電弧熔煉的方式將母合金鑄錠熔融后,將熔體在以30m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥輪上進行熔體快淬,制得SmCo5快淬薄帶;第四步,SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的制備:將第三步制得的SmCo5快淬薄帶放入真空熱處理爐膛內(nèi),對爐膛抽真空至4×10-2Pa以下,充入高純氬氣保護,在晶化溫度550℃下保溫90min,由此制得SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為62μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為21.8kOe,剩余磁化強度46.2emu/g,飽和磁化強度為54.4emu/g。本實施例所制得Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品在60kOe外磁場中充磁后,在外磁場為90kOe的PPMS綜合物性測量系統(tǒng)上測量磁性能其剩余磁化強度為46.2emu/g,飽和磁化強度為54.4emu/g,內(nèi)稟矯頑力為21.8kOe,薄帶的厚度為62μm。實施例4制備元素組成式為Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為34μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為16.8kOe,剩余磁化強度37.1emu/g,飽和磁化強度為43.6emu/g。第一步,原料配制:同實施例1;第二步,熔化原料制備母合金鑄錠:同實施例1;第三步,SmCo5快淬薄帶的制備:將第二步制得的Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01母合金鑄錠放入真空快淬爐中,對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達5×10-2Pa以下,然后充入氬氣,重新用電弧熔煉的方式將母合金鑄錠熔融后,將熔體在以50m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥輪上進行熔體快淬,制得SmCo5快淬薄帶;第四步,SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的制備:將第三步制得的SmCo5快淬薄帶放入真空熱處理爐膛內(nèi),對爐膛抽真空至4×10-2Pa以下,充入高純氬氣保護,在晶化溫度550℃下保溫90min,由此制得SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為34μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為16.8kOe,剩余磁化強度37.1emu/g,飽和磁化強度為43.6emu/g。本實施例所制得Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品在60kOe外磁場中充磁后,在外磁場為20kOe的震動樣品磁強計上測量磁性能其剩余磁化強度為37.1emu/g,飽和磁化強度為43.6emu/g,內(nèi)稟矯頑力為16.8kOe,薄帶的厚度為34μm。表1.在不同快淬速度和晶化工藝下制得Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁性能對比其中:a表示在外加磁場為20kOe下測得的磁性能;b表示在外加磁場為90kOe下測得的磁性能。實施例5制備元素組成式為Sm15.42Co76.08Al7.05Cu1.44Fe0.01的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為43μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為13.8kOe,剩余磁化強度34.1emu/g,飽和磁化強度為40.8emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量計算出元素組成式為Sm15.42Co76.08Al7.05Cu1.44Fe0.01中的組成元素的質(zhì)量百分比,按質(zhì)量百分比稱取所需量的組分原料:純Sm、純Co、純Al、純Cu、純Fe,,配料過程額外添加按上述原料配比所稱取純Sm的質(zhì)量百分數(shù)5%的純Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制備母合金鑄錠:將第一步配制的原料放入真空電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內(nèi),對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達6×10-2Pa以下,然后充入高純氬氣,通過調(diào)節(jié)電流改變電弧產(chǎn)生的溫度,熔煉至爐體內(nèi)的原料全部熔化,制得成分均勻的Sm15.42Co76.08Al7.05Cu1.44Fe0.01母合金鑄錠;第三步,SmCo5快淬薄帶的制備:將第二步制得的Sm15.42Co76.08Al7.05Cu1.44Fe0.01母合金鑄錠放入真空快淬爐中,對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達5×10-2Pa以下,然后充入氬氣,重新用電弧熔煉的方式將母合金鑄錠熔融后,將熔體在以40m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥輪上進行熔體快淬,制得SmCo5快淬薄帶;第四步,SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的制備:將第三步制得的SmCo5快淬薄帶放入真空熱處理爐膛內(nèi),對爐膛抽真空至4×10-2Pa以下,充入高純氬氣保護,在晶化溫度600℃下保溫30min,由此制得SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為43μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為13.8kOe,剩余磁化強度34.1emu/g,飽和磁化強度為40.8emu/g。圖3為本實施例制得的Sm15.42Co76.08Al7.05Cu1.44Fe0.01永磁薄帶磁體產(chǎn)品的X射線衍射圖譜,由圖可見其X射線衍射峰特征明顯,主相為SmCo5,微量相為AlCo相,同時還存在一定量的非晶。圖4為本實施例制得的Sm15.42Co76.08Al7.05Cu1.44Fe0.01永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁滯回線,可見Sm15.76Co77.78Al5.35Cu1.09Fe0.012薄帶磁體產(chǎn)品在60kOe外磁場中充磁后,在外磁場為20kOe的震動樣品磁強計上測量磁性能其剩余磁化強度為34.1emu/g,飽和磁化強度為40.8emu/g,內(nèi)稟矯頑力為13.8kOe,該薄帶的厚度為43μm。實施例6制備元素組成式為Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.02的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為48μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為21.5kOe,剩余磁化強度45.5emu/g,飽和磁化強度為53.3emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量計算出元素組成式為Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.02中的組成元素的質(zhì)量百分比,按質(zhì)量百分比稱取所需量的組分原料:純Sm、純Co、純Al、純Cu、純Fe,,配料過程額外添加按上述原料配比所稱取純Sm的質(zhì)量百分數(shù)5%的純Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制備母合金鑄錠:將第一步配制的原料放入真空電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內(nèi),對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達6×10-2Pa以下,然后充入高純氬氣,通過調(diào)節(jié)電流改變電弧產(chǎn)生的溫度,熔煉至爐體內(nèi)的原料全部熔化,制得成分均勻的Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.019母合金鑄錠;第三步,SmCo5快淬薄帶的制備:將第二步制得的Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.019母合金鑄錠放入真空快淬爐中,對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達5×10-2Pa以下,然后充入氬氣,重新用電弧熔煉的方式將母合金鑄錠熔融后,將熔體在以40m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥輪上進行熔體快淬,制得SmCo5快淬薄帶;第四步,SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的制備:將第三步制得的SmCo5快淬薄帶放入真空熱處理爐膛內(nèi),對爐膛抽真空至4×10-2Pa以下,充入高純氬氣保護,在晶化溫度600℃下保溫30min,由此制得SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為48μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為21.5kOe,剩余磁化強度45.5emu/g,飽和磁化強度為53.3emu/g。圖5為本實施例制得的Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.02永磁薄帶磁體產(chǎn)品的X射線衍射圖譜,由圖可見其X射線衍射峰特征明顯,主相為SmCo5,微量相為AlCo、SmCu,同時還存在一定量的非晶。圖6為本實施例制得的Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.02永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁滯回線,可見Sm15.08Co74.41Al8.71Cu1.78Fe0.02薄帶磁體產(chǎn)品在60kOe外磁場中充磁后,在外磁場為90kOe的PPMS綜合物性測量系統(tǒng)上測量磁性能其剩余磁化強度為45.5emu/g,飽和磁化強度為53.3emu/g,內(nèi)稟矯頑力為21.5kOe,該薄帶的厚度為48μm。實施例7制備元素組成式為Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.03的SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為51μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為17.4kOe,剩余磁化強度40.2emu/g,飽和磁化強度為47.4emu/g。第一步,原料配制:按照原子百分含量計算出元素組成式為Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.03中的組成元素的質(zhì)量百分比,按質(zhì)量百分比稱取所需量的組分原料:純Sm、純Co、純Al、純Cu、純Fe,,配料過程額外添加按上述原料配比所稱取純Sm的質(zhì)量百分數(shù)5%的純Sm,由此完成原料配制;第二步,熔化原料制備母合金鑄錠:將第一步配制的原料放入真空電弧熔煉爐的水冷銅坩堝內(nèi),對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達6×10-2Pa以下,然后充入高純氬氣,通過調(diào)節(jié)電流改變電弧產(chǎn)生的溫度,熔煉至爐體內(nèi)的原料全部熔化,制得成分均勻的Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.03母合金鑄錠;第三步,SmCo5快淬薄帶的制備:將第二步制得的Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.03母合金鑄錠放入真空快淬爐中,對爐體內(nèi)抽真空,直到爐體內(nèi)真空度達5×10-2Pa以下,然后充入氬氣,重新用電弧熔煉的方式將母合金鑄錠熔融后,將熔體在以40m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn)的冷卻銅輥輪上進行熔體快淬,制得SmCo5快淬薄帶;第四步,SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品的制備:將第三步制得的SmCo5快淬薄帶放入真空熱處理爐膛內(nèi),對爐膛抽真空至4×10-2Pa以下,充入高純氬氣保護,在晶化溫度600℃下保溫30min,由此制得SmCo5永磁薄帶磁體產(chǎn)品,該薄帶的厚度為51μm,在室溫下其內(nèi)稟矯頑力為17.4kOe,剩余磁化強度40.2emu/g,飽和磁化強度為47.4emu/g。圖7為本實施例制得的Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.03永磁薄帶磁體產(chǎn)品的X射線衍射圖譜,由圖可見其X射線衍射峰特征明顯,主相為SmCo5,微量相為AlCo、SmCu,同時還存在一定量的非晶。圖8為本實施例制得的Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.03永磁薄帶磁體產(chǎn)品的磁滯回線,可見Sm14.43Co71.19Al11.92Cu2.43Fe0.03薄帶磁體產(chǎn)品在60kOe外磁場中充磁后,在外磁場為20kOe的振動樣品磁強計上測量磁性能其剩余磁化強度為40.2emu/g,飽和磁化強度為47.4emu/g,內(nèi)稟矯頑力為17.4kOe,該薄帶的厚度為51μm。上述實施例中,所用到的原料都是通過商購獲得的,所用到的設(shè)備均為公知的化工設(shè)備,所用到的工藝操作方法均為本
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