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国内水泥混凝土外加剂技术资料
钐钴永磁体技术状况
来源:国际新技术资料网
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作者:泛舟
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发布时间: 2014-06-23
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近年来，功能材料的不断发展有力地促进了人类社会的社会进步，永磁材料是功能材料中的一种，由于其具有能量转化功能和各种磁物理效应，目前已经广泛用于当今信息社会。稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料，它比磁钢的磁性能高100多倍，比铁氧体、铝镍钴性能优越得多。由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生，所以稀土永磁材料一出现，立即引起各国的极大重视，发展极为迅速。稀土永磁材料按成分可主要分为:1.稀土钴永磁材料，包括稀土钴(1-5型)永磁材料SmCo5和稀土钴(2-17型)永磁材料Sm2Co17两大类；2.稀土钕永磁材料，NdFeB永磁材料；3.稀土铁氮(RE-Fe-N系)或稀土铁碳(RE-Fe-C系)永磁材料。
钐钴永磁体出现于20世纪60年代，依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17,分别为笫一代和笫二代稀土永磁材料，其具有较高的磁能积和可靠的矫顽力，虽然由于其原料是储量稀少的钐和战略金属钴，原料稀缺、价格昂贵而使其发展受到限制，随着钕铁硼材料的发展，其应用领域逐渐减少，但由于钐钴永磁体在稀土永磁系列中表现出良好的温度特性。与钕铁硼相比，钐钴更适合工作在高温环境中，因此在军工技术等高温严苛环境中仍然应用广泛。
钐钴母合金组织对于制备高性能的磁体具有重要影响，理想的母合金组织应该是成分均匀，具有单一相结构和理想的微观组织，这需要配方、熔炼方法和铸锭方法的完美配合。另外磁体的磁性能与磁粉的组织和粒度也密切相关。目前，人们已经在上述方面的配合进行了大量研究。
如：烧结钐钴永磁材料母合金的熔炼方法，基于钐容易氧化，高温易挥发的特点，提出在熔炼过程中后加入钐，然后将熔炼的合金也浇注在不断旋转的水冷辊或盘上，得到具有柱状晶结构的单一相成分的合金铸片，但钐钴磁体在高温应用时，还会出现衫氧化的问题，从而导致磁体的性能下降。
再如：稀土永磁材料及其制备方法，提出掺杂纳米晶氧化物，使纳米晶氧化物作为晶粒的钉扎相，制备出复合纳米氧化剂增强烧结镨钕永磁体，但该纳米晶氧化物的钉扎效应与该发明提出的配方配合应用，主要是固定晶界的富钕相，从而保证磁体的高温性能。为降低成本，研究人员还开发了利用钙热还原扩散法制备钐钴磁体，但利用该方法，钐、钴含量(误差不大于±0.5%)不易控制精确，成分易发生偏析，水洗法除钙也导致杂质含量、氧含量偏高，因此制备的钐钴磁粉的性能较差。
另外，在NdFeB磁粉研究领域，有报道称:通过采有微量钙合金除杂和微孔泡沫陶瓷过滤相结合的纯净化技术、减小成分偏析的薄板铸锭技术、改进的感应或电孤重熔快淬技术和动态晶化处理等先进技术的系统集成，可制备纳米晶快淬NdFeB磁粉，磁粉的磁性能与美国MQ公司同类产品相当，但该方法也是与该发明提出的配方配合应用，主要是固定晶界的富钕相，而且还需要对钙进行除杂和过滤，技术难度大。
据恒志信网消息：国内最新研制成功一种提供具有高温性能钐钴永磁体的制备方法，该方法可以基本克服钐钴磁体的氧化问题，保证磁体的高温性能。
新技术利用钙、氢化钙或镁作为还原剂，还原氧化钐，保证钐在熔炼过程中不氧化，生成的氧化钙或氧化镁存留在钐钴母合金液中，利用改进的快淬方法留存在母合金铸带中作为增强相，保证制备的烧结磁体的高温磁性能。
采用新技术所述的方法，可以制备高性能的SmCo5和Sm2Co17类型磁体，如可制备含有以下质量分数元素的Sm2Co17类型磁体=Sm:10-25%；Co:45-55%；Fe:10-20%；Cu:3_9；Zr:1-3%，重稀土元素(如Gd或Dy等):5_15%。
[0028]制备的Sm2Co7磁体的剩磁温度系数为-0.0025-0.03%/°C，磁能积为20_27MG0e，内禀矫顽力为27-29K0e，剩磁Br>l.05T(>10.5kGs)，磁感应矫顽力HcB>676kA/m(>8.5k0e)，密度为8.2-8.5g/cm3，磁体在保证具有较高磁能积的同时，具有较低的剩磁温度系数，较高的内禀矫顽力和磁感应矫顽力。
新技术通过熔炼和制粉工艺上的创新，，最大程度的优化了磁体的微观组织，使磁体主要由柱状晶组成，晶界包含氧化镁或氧化钙钉扎相，易于取向且磁体的性能稳定，而且熔炼完成后无需清洗去除氧化镁或氧化钙，制备工艺简单方便；合金铸片的氢化歧化过程中，氢进入SmCo晶格内的间隙位置，引起晶格的膨胀，从而在保证晶粒完整的情况下实现粉化，降低了制粉过程中的氧化，制得氧含量低的磁体，保证了磁体的磁性能。
该产品详细制造技术工艺配方请见: 《国内外钐钴永磁材料及制品制造专利新技术工艺配方精选汇编》
钐钴永磁体出现于20世纪60年代，依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17,分别为笫一代和笫二代稀土永磁材料，其具有较高的磁能积和可靠的矫顽力，虽然由于其原料是储量稀少的钐和战略金属钴，原料稀缺、价格昂贵而使其发展受到限制，随着钕铁硼材料的发展，其应用领域逐渐减少，但由于钐钴永磁体在稀土永磁系列中表现出良好的温度特性。与钕铁硼相比，钐钴更适合工作在高温环境中，因此在军工技术等高温严苛环境中仍然应用广泛。
钐钴母合金组织对于制备高性能的磁体具有重要影响，理想的母合金组织应该是成分均匀，具有单一相结构和理想的微观组织，这需要配方、熔炼方法和铸锭方法的完美配合。另外磁体的磁性能与磁粉的组织和粒度也密切相关。目前，人们已经在上述方面的配合进行了大量研究。
如：烧结钐钴永磁材料母合金的熔炼方法，基于钐容易氧化，高温易挥发的特点，提出在熔炼过程中后加入钐，然后将熔炼的合金也浇注在不断旋转的水冷辊或盘上，得到具有柱状晶结构的单一相成分的合金铸片，但钐钴磁体在高温应用时，还会出现衫氧化的问题，从而导致磁体的性能下降。
再如：稀土永磁材料及其制备方法，提出掺杂纳米晶氧化物，使纳米晶氧化物作为晶粒的钉扎相，制备出复合纳米氧化剂增强烧结镨钕永磁体，但该纳米晶氧化物的钉扎效应与该发明提出的配方配合应用，主要是固定晶界的富钕相，从而保证磁体的高温性能。为降低成本，研究人员还开发了利用钙热还原扩散法制备钐钴磁体，但利用该方法，钐、钴含量(误差不大于±0.5%)不易控制精确，成分易发生偏析，水洗法除钙也导致杂质含量、氧含量偏高，因此制备的钐钴磁粉的性能较差。
另外，在NdFeB磁粉研究领域，有报道称:通过采有微量钙合金除杂和微孔泡沫陶瓷过滤相结合的纯净化技术、减小成分偏析的薄板铸锭技术、改进的感应或电孤重熔快淬技术和动态晶化处理等先进技术的系统集成，可制备纳米晶快淬NdFeB磁粉，磁粉的磁性能与美国MQ公司同类产品相当，但该方法也是与该发明提出的配方配合应用，主要是固定晶界的富钕相，而且还需要对钙进行除杂和过滤，技术难度大。
据恒志信网消息：国内最新研制成功一种提供具有高温性能钐钴永磁体的制备方法，该方法可以基本克服钐钴磁体的氧化问题，保证磁体的高温性能。
新技术利用钙、氢化钙或镁作为还原剂，还原氧化钐，保证钐在熔炼过程中不氧化，生成的氧化钙或氧化镁存留在钐钴母合金液中，利用改进的快淬方法留存在母合金铸带中作为增强相，保证制备的烧结磁体的高温磁性能。
采用新技术所述的方法，可以制备高性能的SmCo5和Sm2Co17类型磁体，如可制备含有以下质量分数元素的Sm2Co17类型磁体=Sm:10-25%；Co:45-55%；Fe:10-20%；Cu:3_9；Zr:1-3%，重稀土元素(如Gd或Dy等):5_15%。
[0028]制备的Sm2Co7磁体的剩磁温度系数为-0.0025-0.03%/°C，磁能积为20_27MG0e，内禀矫顽力为27-29K0e，剩磁Br>l.05T(>10.5kGs)，磁感应矫顽力HcB>676kA/m(>8.5k0e)，密度为8.2-8.5g/cm3，磁体在保证具有较高磁能积的同时，具有较低的剩磁温度系数，较高的内禀矫顽力和磁感应矫顽力。
新技术通过熔炼和制粉工艺上的创新，，最大程度的优化了磁体的微观组织，使磁体主要由柱状晶组成，晶界包含氧化镁或氧化钙钉扎相，易于取向且磁体的性能稳定，而且熔炼完成后无需清洗去除氧化镁或氧化钙，制备工艺简单方便；合金铸片的氢化歧化过程中，氢进入SmCo晶格内的间隙位置，引起晶格的膨胀，从而在保证晶粒完整的情况下实现粉化，降低了制粉过程中的氧化，制得氧含量低的磁体，保证了磁体的磁性能。
该产品详细制造技术工艺配方请见: 《国内外钐钴永磁材料及制品制造专利新技术工艺配方精选汇编》
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