权利要求
1.一种高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,其特征在于,包括:
(1)分别提供磁粉A和磁粉B,
所述磁粉A制备的磁体的耐高温性能比磁粉B制备的磁体的耐高温性能好,
所述磁粉A制备的磁体的矫顽力比磁粉B制备的磁体的矫顽力高,
所述磁粉B制备的磁体的磁能积比磁粉A制备的磁体的磁能积高;
(2)在第一模具中,将磁粉A装填于其底部,通过第二模具装填磁粉B作为芯部,在第二模具的外侧面与第一模具内侧面的区域装填磁粉A,取出第二模具,顶部装填磁粉A,得到松装粉体;
(3)将松装粉体通过取向成型、冷等静压、热处理得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
2.根据权利要求1所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,其特征在于,所述磁粉A和磁粉B的平均粒径为1~7μm。
3.根据权利要求1所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,其特征在于,所述磁粉A和磁粉B同为钐
钴材料,或者同为
钕铁硼材料;
按质量百分比计,所述钐钴材料的化学式为REwCo100-w-x-y-zFexCuyZrz,其中18≤w≤32,5≤x≤30,1≤y≤8,1≤z≤6,RE为0~100wt.%的Sm和0~100wt.%的其他
稀土元素,所述其他稀土元素包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种;
按质量百分比计,所述钕铁硼材料的化学式为ReaFe100-a-b-cMbBc,其中20≤a≤40,0≤b≤30,0.5≤c≤1.5,Re为稀土元素,包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种,M包括Al、Co、Cu、Ga,Zr中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,其特征在于,所述松装粉体中包括磁粉B芯部和磁粉A外周部,所述磁粉A外周部完全包裹磁粉B芯部;所述磁粉A外周部的厚度≥1mm。
5.根据权利要求1所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,其特征在于,所述磁粉A和磁粉B的体积比为(0.25~9):1。
6.根据权利要求1所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,其特征在于,所述取向成型的磁场强度为1~3T,冷等静压压力为120~300Mpa,保压时间为1~20s。
7.根据权利要求1所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,其特征在于,所述热处理包括烧结处理、固溶处理、时效处理中的一种或多种;
所述烧结处理的温度为900~1500℃,时间为1~12h;
和/或,所述固溶处理的温度900~1200℃,时间为1~12h;
和/或,所述时效处理为两阶段时效处理,第一段时效处理温度为700~1000℃,时间为1~24h,第二段时效处理温度为300~650℃,时间为1~36h。
8.一种高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料,其特征在于,其通过权利要求1~7任一项所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料,其特征在于,其包括芯部和表层,所述芯部和表层之间形成冶金结合;
所述表层的耐高温性能比芯部的耐高温性能好,
所述表层的矫顽力比芯部的矫顽力高,
所述芯部的磁能积比表层的磁能积高。
10.一种如权利要求8所述的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料在航空航天、汽车电子、轨道交通等领域中的应用。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于永磁材料技术领域,涉及一种高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料及其制备方法与应用。
背景技术
[0002]永磁材料作为现代工业的关键基础材料,其性能直接决定了相关终端产品的性能与可靠性。钐钴和钕铁硼等传统烧结永磁材料的制备工艺已趋于成熟,主要包括配制原料、熔炼铸锭、制粉、取向成型、烧结和热处理等核心步骤。在这一过程中,取向成型环节通常采用一次装填的方式,无论是单一合金粉末还是多种合金粉末混合后的均匀粉末,经后续烧结和热处理制备出的磁体,其整体磁性能呈现均一性。
[0003]然而在实际高温服役条件下,磁体普遍面临磁通衰减问题,且该现象在表层尤为显著,芯部衰减则相对较轻。究其原因,磁体表层所受退磁场强度明显大于芯部,在高温环境下更易诱发反向磁畴形成,从而导致磁通损失。因此,提升磁体表层的矫顽力与耐温性能成为解决该问题的关键。目前的技术挑战主要存在于两方面:一方面,磁体的磁能积与耐高温性能往往相互制约,矫顽力高、耐高温性能好的磁体通常磁能积较低;而磁能积高的磁体又难以在高温下保持稳定。另一方面,传统的单一粉末装填工艺所制备的磁体整体成分均匀,无法实现“表层高稳定、芯部高性能”的梯度性能设计,这在一定程度上限制了永磁材料在高端领域的应用。
发明内容
[0004]本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,通过分区域装填两种不同性能的磁粉,实现磁体表层与芯部的性能精准匹配,使复合永磁材料兼具高矫顽力和高温度稳定性。
[0005]本发明的一个目的通过以下技术方案来实现:
一种高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,包括:
(1)分别提供磁粉A和磁粉B,
所述磁粉A制备的磁体的耐高温性能比磁粉B制备的磁体的耐高温性能好,
所述磁粉A制备的磁体的矫顽力比磁粉B制备的磁体的矫顽力高,
所述磁粉B制备的磁体的磁能积比磁粉A制备的磁体的磁能积高;
(2)在第一模具中,将磁粉A装填于其底部,通过第二模具装填磁粉B作为芯部,在第二模具的外侧面与第一模具内侧面的区域装填磁粉A,取出第二模具,顶部装填磁粉A,得到松装粉体;
(3)将松装粉体通过取向成型、冷等静压、热处理得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
[0006]作为优选,所述磁粉A和磁粉B的平均粒径为1~7μm。
[0007]进一步优选,所述磁粉A和磁粉B的平均粒径为2~5μm。
[0008]进一步优选,所述磁粉A和磁粉B的平均粒径相同或不同。
[0009]作为优选,所述磁粉A和磁粉B同为钐钴材料,或者同为钕铁硼材料。
[0010]进一步优选,按质量百分比计,所述钐钴材料的化学式为REwCo100-w-x-y-zFexCuyZrz,其中18≤w≤32,5≤x≤30,1≤y≤8,1≤z≤6,RE为0~100wt.%的Sm和0~100wt.%的其他稀土元素,所述其他稀土元素包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种;
按质量百分比计,所述钕铁硼材料的化学式为ReaFe100-a-b-cMbBc,其中20≤a≤40,0≤b≤30,0.5≤c≤1.5,Re为稀土元素,包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种,M包括Al、Co、Cu、Ga,Zr中的一种或多种。
[0011]更进一步优选,所述磁粉A和磁粉B同为钐钴材料;
按质量百分比计,所述磁粉A的化学式为REw1Co100-w1-x1-y1-z1Fex1Cuy1Zrz1,其中18≤w1≤32,5≤x1≤30,1≤y1≤8,1≤z1≤6,RE1为0~100wt.%的Sm和0~100wt.%的其他稀土元素,所述其他稀土元素包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种;
按质量百分比计,所述磁粉B的化学式为REw2Co100-w2-x2-y2-z2Fex2Cuy2Zrz2,其中18≤w2≤32,5≤x2≤30,1≤y2≤8,1≤z2≤6,RE2为0~100wt.%的Sm和0~100wt.%的其他稀土元素,所述其他稀土元素包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种;
其中,磁粉A的Fe含量低于磁粉B的Fe含量,即x1
[0012]更进一步优选,所述磁粉A和磁粉B同为钕铁硼材料;
按质量百分比计,所述磁粉A的化学式为Rea1Fe100-a1-b1-c1Mb1Bc1,其中20≤a1≤40,0≤b1≤30,0.5≤c1≤1.5,Re为稀土元素,包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种,M包括Al、Co、Cu、Ga,Zr中的一种或多种;
按质量百分比计,所述磁粉B的化学式为Rea2Fe100-a2-b2-c2Mb2Bc2,其中20≤a2≤40,0≤b2≤30,0.5≤c2≤1.5,Re为稀土元素,包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种,M包括Al、Co、Cu、Ga,Zr中的一种或多种;
其中,磁粉A的Fe含量低于磁粉B的Fe含量,即100-a1-b1-c1<100-a2-b2-c2;
和/或,按质量百分比计,所述磁粉A的化学式为Rea1Fe100-a1-b1-c1Mb1Bc1,其中20≤a1≤40,0≤b1≤30,0.5≤c1≤1.5,Re为轻稀土元素和重稀土元素的组合,所述轻稀土元素包括Nd、Pr、Dy中的一种或多种,所述重稀土元素包括Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种,M包括Al、Co、Cu、Ga,Zr中的一种或多种;
按质量百分比计,所述磁粉B的化学式为Rea2Fe100-a2-b2-c2Mb2Bc2,其中20≤a2≤40,0≤b2≤30,0.5≤c2≤1.5,Re为稀土元素,包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种,M包括Al、Co、Cu、Ga,Zr中的一种或多种。
[0013]作为优选,所述第二模具两端开口。
[0014]作为优选,所述松装粉体的平均密度为0.5~4.0g/cm3。
[0015]作为优选,所述松装粉体中包括磁粉B芯部和磁粉A外周部,所述磁粉A外周部完全包裹磁粉B芯部。
[0016]进一步优选,所述磁粉A外周部的厚度≥1mm。
[0017]更进一步优选,所述磁粉A外周部的厚度≥2mm。
[0018]进一步优选,在取向方向上,所述磁粉A外周部的总厚度为磁粉B芯部尺寸的5~40%。
[0019]作为优选,所述磁粉A和磁粉B的体积比为(0.25~9):1。
[0020]进一步优选,所述磁粉A和磁粉B的体积比为(0.4~6):1。
[0021]作为优选,所述取向成型的磁场强度为1~3T,冷等静压压力为120~300Mpa,保压时间为1~20s。
[0022]作为优选,所述取向成型后复合毛坯的平均密度为3~4.5g/cm3,冷等静压后复合毛坯的平均密度为5~7.5g/cm3。
[0023]进一步优选,所述复合毛坯包括芯部和外周部,外周部的平均密度≥芯部的平均密度。
[0024]更进一步优选,所述复合毛坯中芯部的体积占比为10~80%,且外周部各处厚度相同。
[0025]作为优选,所述热处理包括烧结处理、固溶处理、时效处理中的一种或多种。
[0026]进一步优选,所述烧结处理的温度为900~1500℃,时间为1~12h;
和/或,所述固溶处理的温度900~1200℃,时间为1~12h;
和/或,所述时效处理为两阶段时效处理,第一段时效处理温度为700~1000℃,时间为1~24h,第二段时效处理温度为300~650℃,时间为1~36h。
[0027]更进一步优选,所述热处理包括依次进行烧结处理、固溶处理、时效处理,具体包括:在惰性气体中,将复合毛坯升温至烧结处理温度1000~1500℃,保温1~12h,以0.1~5℃/min的速率缓冷至固溶处理温度900~1200℃,保温1~12h,风冷至室温;随后升温至第一段时效处理温度700~1000℃,保温1~24h,以0.1~5℃/min的速率缓冷至第二段时效处理温度300~650℃后保温1~36h,随炉冷却至室温;
和/或,所述热处理包括依次进行烧结处理、时效处理,具体包括:
在惰性气体中,将复合毛坯升温至烧结处理温度900~1300℃保温1~12h,风冷至50~200℃后出炉空冷;再次升温至第一段时效处理温度700~1000℃,保温1~6h,风冷至50~200℃升温至第二段时效处理温度300~650℃,保温1~12h,随后风冷至室温。
[0028]本发明的第二个目的通过以下技术方案来实现:
一种高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料,其包括芯部和表层,所述芯部和表层之间形成冶金结合;
所述表层的耐高温性能比芯部的耐高温性能高,
所述表层的矫顽力比芯部的矫顽力高,
所述芯部的磁能积比表层的磁能积高。
[0029]作为优选,所述高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料中芯部的体积占比为10~80%。
[0030]作为优选,所述壳层包裹在芯部外侧并与芯部相接形成整体。
[0031]作为优选,所述壳层的平均密度≥所述芯部的平均密度。
[0032]作为优选,所述高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料在150℃的磁通损失<10%。
[0033]作为优选,所述高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料在400℃的磁通损失<5%,且室温剩磁>10kGs。
[0034]本发明的第三个目的通过以下技术方案来实现:
一种高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料在航空航天、汽车电子、轨道交通等领域中的应用。
[0035]与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明通过在复合永磁材料表层使用高矫顽力、高耐温的磁粉A,有效抵抗外部退磁场及高温环境的影响;同时在芯部采用高磁能积磁粉B,确保整体磁性能输出,从而兼顾高温稳定性与高磁能积,克服了传统均质磁体难以平衡二者的矛盾。
[0036]2、本发明用分区域装填工艺,配合专用模具即可精确控制磁粉分布,无需改造现有烧结与热处理设备,与常规生产工艺兼容性好,适合大规模稳定生产。
[0037]3、本发明仅在表层区域使用含高成本元素(如Dy、Co)的磁粉A,芯部则选用常规高性能磁粉B,在保证整体性能的同时,有效减少了昂贵原材料的使用量,具备突出的成本优势。
附图说明
[0038]图1为本发明的高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法中装填、取向成型过程的流程示意图。
具体实施方式
[0039]下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步描述说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于帮助理解本发明,不用于本发明的具体限制。
[0040]如果无特殊说明,本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料,实施例中所采用的方法,均为本领域的常规方法。
[0041]在本文中,磁粉A和磁粉B分别通过配料、熔炼铸锭、氢碎、气流磨制粉等步骤制得。
[0042]在本文中,第二模具的厚度较薄,取出后对磁粉的分布影响忽略不计。
[0043]在本文中,磁粉A和磁粉B在装填过程不另外施加压力,仅确保磁粉分布均匀,避免出现空隙,得到松装粉体。所述松装粉体包括磁粉B芯部和磁粉A外周部,所述磁粉A外周部完全包裹磁粉B芯部。
[0044]其中,磁粉B芯部和磁粉A外周部的平均密度基本相同;若磁粉A外周部的密度过大,则导致烧结过程中表面易产生内应力集中,进而引发微裂纹、分层等缺陷,且芯部容易出现孔洞等缺陷,若磁粉B芯部的密度过大,则导致芯部颗粒无法充分沿外磁场方向排列,芯部取向度偏低,最终造成磁性能降低。
[0045]所述磁粉A外周部的厚度≥1mm,若其厚度过小,则存在磁粉A缺失的风险,烧结热处理后,磁体不能形成有效抗高温退磁的表层,若其厚度过大,则浪费高成本元素(如Dy、Co等),成本升高,且磁体整体磁能积下降。
[0046]在本文中,高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,包括:
(1)分别提供磁粉A和磁粉B,
所述磁粉A和磁粉B的平均粒径为3~5μm;
所述磁粉A和磁粉B同为钐钴材料,按质量百分比计,所述钐钴材料化学式为REwCo100-w-x-y-zFexCuyZrz,其中18≤w≤32,5≤x≤30,1≤y≤8,1≤z≤6,RE为0~100wt.%的Sm和0~100wt.%的其他稀土元素,所述其他稀土元素包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种;
所述磁粉A制备的磁体的耐高温性能比磁粉B制备的磁体的耐高温性能好,
所述磁粉A制备的磁体的磁通损失比磁粉B制备的磁体的磁通损失低,
所述磁粉A制备的磁体的矫顽力比磁粉B制备的磁体的矫顽力高,
所述磁粉B制备的磁体的磁能积比磁粉A制备的磁体的磁能积高;
(2)在第一模具中,将磁粉A装填于其底部,通过第二模具装填磁粉B作为芯部,在第二模具的外侧面与第一模具内侧面的区域装填磁粉A,取出第二模具,顶部装填磁粉A,得到松装粉体;
所述松装粉体包括磁粉B芯部和磁粉A外周部,所述磁粉A外周部完全包裹磁粉B芯部;
(3)将松装粉体进行取向成型、冷等静压得复合毛坯,在惰性气体中,将复合毛坯升温至烧结处理温度1000~1500℃,保温1~12h,以0.1~5℃/min的速率缓冷至固溶处理温度900~1200℃,保温1~12h,风冷至室温;随后升温至第一段时效处理温度700~1000℃,保温1~24h,以0.1~5℃/min的速率缓冷至第二段时效处理温度300~650℃后保温1~36h,随炉冷却或风冷至室温,得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
[0047]在本文中,高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料的制备方法,包括:
(1)分别提供磁粉A和磁粉B,
所述磁粉A和磁粉B的平均粒径为1.0~4.5μm;
所述磁粉A和磁粉B同为钕铁硼,按质量百分比计,所述钕铁硼材料化学式为RexFe100-x-y-zMyBz,其中20≤x≤40,0≤y≤30,0.5≤z≤1.5,Re为稀土元素,包括Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、Er中的一种或多种,M包括Al、Co、Cu、Ga,Zr中的一种或多种;
所述磁粉A制备的磁体的耐高温性能比磁粉B制备的磁体的耐高温性能好,
所述磁粉A制备的磁体的磁通损失比磁粉B制备的磁体的磁通损失低,
所述磁粉A制备的磁体的矫顽力比磁粉B制备的磁体的矫顽力高,
所述磁粉B制备的磁体的磁能积比磁粉A制备的磁体的磁能积高;
(2)在第一模具中,将磁粉A装填于其底部,通过第二模具装填磁粉B作为芯部,在第二模具的外侧面与第一模具内侧面的区域装填磁粉A,取出第二模具,顶部装填磁粉A,得到松装粉体;
所述松装粉体包括磁粉B芯部和磁粉A外周部,所述磁粉A外周部完全包裹磁粉B芯部;
(3)将松装粉体进行取向成型、冷等静压得复合毛坯,在惰性气体中,将复合毛坯升温至烧结处理温度900~1300℃保温1~12h,风冷至50~200℃后出炉空冷;再次升温至第一段时效处理温度700~1000℃,保温1~6h,风冷至50~200℃,升温至第二段时效处理温度300~650℃,保温1~12h,随后风冷至室温,得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
[0048]在本文中,所述高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料包括芯部和表层,所述芯部和壳层之间形成冶金结合;
所述表层的耐高温性能比芯部的耐高温性能好,
所述表层的矫顽力比芯部的矫顽力高,
所述芯部的磁能积比表层的磁能积高;
所述高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料中芯部的体积占比为10~80%。
[0049]在本文中,磁通损失测试包括:
充饱磁后,室温测试制得的永磁材料样品的初始磁通大小,随后将样品置于150℃保温2h后,再次测试室温的磁通大小,计算磁通损失,得150℃磁通损失值;
充饱磁后,室温测试制得的永磁材料样品的初始磁通大小,随后将样品置于400℃保温2h后,再次测试室温的磁通大小,计算磁通损失,得400℃磁通损失值。
[0050]实施例1
本实施中高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料为钐钴复合永磁材料,其制备方法包括:
(1)提供平均粒径均为4μm的磁粉A和磁粉B,按质量百分比计,磁粉A的分子式为Sm26.1Co56.0Fe7.0Cu7.1Zr3.8,磁粉B的分子式为Sm25.0Co49.7Fe18.8Cu4.3Zr2.2;
(2)采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填磁粉A,高度为2mm;在第一模具中心位置插入11×14(取向方向)×25(高度方向)mm的第二模具,填装磁粉B作为芯部,芯部的高度为16mm;在第二模具外侧面与第一模具内侧面的区域填装磁粉A,高度为16mm;取出第二模具,继续填装磁粉A,至松装粉体填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm;其中,磁粉A和磁粉B的体积比约为1.2:1;
(3)将第一模具放入磁场成型机,施加2T磁场进行取向成型,随后进行冷等静压处理,施加150MPa压力,保压15s,制得复合毛坯;
(4)将复合毛坯放入烧结炉,高纯氩气保护,升温至1210℃烧结保温2h,1h降温至1180℃,进行固溶处理保温3h,风冷快速冷却至室温;再升温至830℃进行时效处理,保温10h,0.7℃/min缓冷至400℃,保温5h,随炉冷却至室温,得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
[0051]进行性能测试,结果见表1。
[0052]实施例2
本实施中高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料为钕铁硼复合永磁材料,其制备方法包括:
(1)提供平均粒径均为3μm的磁粉A和磁粉B,按质量百分比计,磁粉A的分子式为(PrNd)28Tb3Co20Cu0.15Al0.1Zr0.2Febal.B0.94,磁粉B的分子式为(PrNd)31Co1.5Cu0.15Al0.1Zr0.2Febal.B0.94;
(2)采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填磁粉A,高度为2mm;在第一模具中心位置插入11×14(取向方向)×25(高度方向)mm的第二模具,填装磁粉B作为芯部,芯部的高度为16mm;在第二模具外侧面与第一模具内侧面的区域填装磁粉A,高度为16mm;取出第二模具,继续填装磁粉A,至松装粉体填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm;其中,磁粉A和磁粉B的体积比约为1.2:1;
(3)将第一模具放入磁场成型机,施加2T磁场进行取向成型,随后进行冷等静压处理,施加150MPa压力,保压15s,制得复合毛坯;
(4)将复合毛坯放入高真空烧结炉,阶梯升温至1050℃烧结保温2h,风冷至100℃后出炉空冷。升温至900℃进行第一段时效处理,保温2h,风冷至100℃,进行第二段时效处理,升温至500℃保温4h,随后风冷至室温,得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
[0053]进行性能测试,结果见表1。
[0054]实施例3
本实施中高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料为钐钴复合永磁材料,其制备方法包括:
采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填实施例1的磁粉A,高度为4mm;在第一模具中心位置插入7×10(取向方向)×25(高度方向)mm的第二模具,填装实施例1的磁粉B作为芯部,芯部的高度为12mm;在第二模具外侧面与第一模具内侧面的区域填装磁粉A,高度为12mm;取出第二模具,继续填装实施例1的磁粉A,至松装粉体填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm;其中,磁粉A和磁粉B的体积比约为5.4:1。按照实施例1步骤(3~4)进行,得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
[0055]进行性能测试,结果见表1。
[0056]实施例4
本实施中高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料为钐钴复合永磁材料,其制备方法包括:
采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填实施例1的磁粉A,高度为1mm;在第一模具中心位置插入13×16(取向方向)×25(高度方向)mm的第二模具,填装实施例1的磁粉B作为芯部,芯部的高度为18mm;在第二模具外侧面与第一模具内侧面的区域填装磁粉A,高度为18mm;取出第二模具,继续填装实施例1的磁粉A,至松装粉体填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm;其中,磁粉A和磁粉B的体积比约为0.44:1。按照实施例1步骤(3~4)进行,得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
[0057]进行性能测试,结果见表1。
[0058]对比例1
本对比例中永磁材料为单一磁粉A永磁材料,其制备方法包括:
将实施例1的磁粉A填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm。按照实施例1步骤(3~4)进行,得到永磁材料。
[0059]进行性能测试,结果见表1。
[0060]对比例2
本对比例中永磁材料为单一磁粉B永磁材料,其制备方法包括:
将实施例1的磁粉B填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm。按照实施例1步骤(3~4)进行,得到永磁材料。
[0061]进行性能测试,结果见表1。
[0062]对比例3
本对比例中永磁材料为单一磁粉A永磁材料,其制备方法包括:
将实施例2的磁粉A填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm。按照实施例2步骤(3~4)进行,得到永磁材料。
[0063]进行性能测试,结果见表1。
[0064]对比例4
本对比例中永磁材料为单一磁粉B永磁材料,其制备方法包括:
将实施例2的磁粉B填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm。按照实施例2步骤(3~4)进行,得到永磁材料。
[0065]进行性能测试,结果见表1。
[0066]对比例5
本对比例中复合永磁材料的制备方法包括:
采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填实施例1中的磁粉A,高度为2mm;再填装实施例1中的磁粉B,高度为16mm;继续填装实施例1中的磁粉A,至松装粉体填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm;按照实施例1步骤(3~4)进行,得到复合永磁材料。
[0067]进行性能测试,结果见表1。
[0068]对比例6
本对比例中复合永磁材料的制备方法包括:
采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填实施例1中的磁粉A,高度为2mm;将实施例1中的磁粉B在150Mpa下预压成平均密度为6.1g/cm3的预压件并置于第一模具中心位置,预压件尺寸为11×14(取向方向)×16(高度方向)mm;在预压件四侧面与第一模具内侧面的区域填装实施例1中的磁粉A,高度为16mm;继续填装实施例1中的磁粉A,至填满第一模具模腔,粉体总高度20mm;按照实施例1步骤(3~4)进行,得到复合永磁材料。
[0069]进行性能测试,结果见表1。
[0070]对比例7
本对比例中复合永磁材料的制备方法包括:
采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填实施例1的磁粉A,高度为6mm;在第一模具中心位置插入3×6(取向方向)×25(高度方向)mm的第二模具,填装实施例1的磁粉B作为芯部,芯部的高度为8mm;在第二模具外侧面与第一模具内侧面的区域填装实施例1中的磁粉A,高度为8mm;取出第二模具,继续填装实施例1的磁粉A,至松装粉体填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm;其中,磁粉A和磁粉B的体积比约为36.5:1。按照实施例1步骤(3~4)进行,得到复合永磁材料。
[0071]进行性能测试,结果见表1。
[0072]对比例8
本对比例中复合永磁材料的制备方法包括:
采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填实施例1的磁粉B,高度为2mm;在第一模具中心位置插入11×14(取向方向)×25(高度方向)mm的第二模具,填装实施例1的磁粉A作为芯部,芯部的高度为16mm;在第二模具外侧面与第一模具内侧面的区域填装实施例1的磁粉B,高度为16mm;取出第二模具,继续填装实施例1的磁粉B,至松装粉体填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm;其中,磁粉A和磁粉B的体积比约为0.84:1。按照实施例1步骤(3~4)进行,得到复合永磁材料。
[0073]进行性能测试,结果见表1。
[0074]对比例9
本对比例中复合永磁材料的制备方法包括:
采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,将实施例1的磁粉A和实施例1的磁粉B按实施例1的比例(体积比为1.2:1)混合后,填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm。按照实施例1步骤(3~4)进行,得到复合永磁材料。
[0075]进行性能测试,结果见表1。
[0076]对比例10
本实施中高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料为钐钴复合永磁材料,其制备方法包括:
采用15×18(取向方向)×20(高度方向)mm的第一模具,在第一模具底部均匀装填实施例1的磁粉A,高度为0.5mm;在第一模具中心位置插入14×17(取向方向)×25(高度方向)mm的第二模具,填装实施例1的磁粉B作为芯部,芯部的高度为19mm;在第二模具外侧面与第一模具内侧面的区域填装磁粉A,高度为19mm;取出第二模具,继续填装实施例1的磁粉A,至松装粉体填满第一模具模腔,松装粉体总高度20mm;其中,磁粉A和磁粉B的体积比约为0.19:1。按照实施例1步骤(3~4)进行,得到高磁性能高温度稳定性的复合永磁材料。
[0077]进行性能测试,结果见表1。
[0078]综上所述,本发明通过在复合永磁材料表层使用高矫顽力、高耐温的磁粉A,有效抵抗外部退磁场及高温环境的影响;同时在芯部采用高磁能积磁粉B,确保整体磁性能输出,从而兼顾高温稳定性与高磁能积。
[0079]本发明的各方面、实施例、特征应视为在所有方面为说明性的且不限制本发明,本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下,所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
[0080]在本发明的制备方法中,各步骤的次序并不限于所列举的次序,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。此外,可同时进行两个或两个以上步骤或动作。
[0081]最后应说明的是,本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明,而并非对本发明的实施方式进行限定。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,这里无需也无法对所有的实施方式予以全例。而这些属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
说明书附图(1)