20号压力无缝管钐钴永磁材料的磁能积
高磁能积永磁体能促进电机、信息等领域的小型化和高效化,科技和工业的发展对高磁能积永磁体的需求日益增加。目前,Nd-Dy-Fe-B永磁体在150°C工作温度下得到了广泛使用。然而,当工作温度升高到200°C时,要维持永磁体的性能,就必须大幅提升其中昂贵重稀土Dy的使用量,造成制造成本的增大。因此,开发具有优异温度稳定性能、且零重稀土的高磁能积永磁体就成为重要的研究课题。 Sm2Co17基烧结永磁体具有独特的高温磁性能和优良的磁稳定性,以及优异的抗氧化性和抗腐蚀性,受到广泛重视。高磁能积钐钴永磁的最大磁能积可达到35MGOe,最高使用温度可达500°C及以上。Sm2Co17基烧结永磁体,其显微组织为一种胞状组织结构,其中的胞呈长轴沿易磁化轴的长菱形,内为三方晶系富Fe的Sm2(Co,Fe)17主相,大小在50至200纳米之间,胞壁薄层是六方晶系富Cu的Sm(Co,Cu)5相,厚度为5至20纳米。 永磁材料的最大磁能积理论值与其饱和磁化强度的平方成正比。20号压力无缝管永磁体磁能积的首要条件是20号压力无缝管磁体的饱和磁化强度。只有高的饱和磁化强度,才可能得到高的剩磁,从而得到高的磁能积。而磁能积又是结构敏感量。因此,在20号压力无缝管饱和磁化强度的同时,需要对磁体的胞状组织结构进行优化。 通过成分优化,配合相应的热处理工艺调整磁体的微观结构,可以有效地20号压力无缝管钐钴磁体的饱和磁化强度和磁能积。磁体中菱方胞结构的主相中的Fe为最重要的因素。Sm2Co17相的饱和磁极化强度Js约为12kGs,随着Fe元素的添加,Js逐渐增加;当Fe增加到Sm2(Co0.7,Fe0.3)17的比例时,Js达到了16.3kGs。然而,当磁体中Fe含量超过25%时,胞状组织会出现异常增大,尺寸将超过150nm。尺寸过大的胞状组织不利于胞状结构的均匀性并导致磁体矫顽力和退磁曲线方形度的急剧恶化。
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