高磁(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)積(ji)永(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)體能(neng)(neng)(neng)促(cu)進電機、信息(xi)等領域的(de)(de)小型(xing)化和(he)高效化，科(ke)技和(he)工業的(de)(de)發(fa)展對高磁(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)積(ji)永(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)體的(de)(de)需求日益增加。目前，Nd-Dy-Fe-B永(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)體在(zai)150°C工作溫(wen)度(du)下得到了(le)廣泛使用。然而，當工作溫(wen)度(du)升(sheng)高到200°C時(shi)，要維(wei)持永(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)體的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，就必須(xu)大幅提升(sheng)其中昂貴重(zhong)稀土Dy的(de)(de)使用量，造成制造成本的(de)(de)增大。因此，開發(fa)具有優異溫(wen)度(du)穩定性(xing)能(neng)(neng)(neng)、且(qie)零重(zhong)稀土的(de)(de)高磁(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)積(ji)永(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)體就成為重(zhong)要的(de)(de)研究課題。
Sm2Co17基(ji)燒結永磁體(ti)具有(you)獨特的(de)高溫磁性(xing)能(neng)和(he)優良的(de)磁穩(wen)定性(xing)，以及(ji)優異的(de)抗耐磨性(xing)和(he)抗腐蝕(shi)性(xing)，受到廣泛(fan)重(zhong)視。高磁能(neng)積釤鈷永磁的(de)最大磁能(neng)積可(ke)達到35MGOe，最高使用(yong)溫度可(ke)達500°C及(ji)以上。Sm2Co17基(ji)燒結永磁體(ti)，其(qi)顯微組織(zhi)為(wei)一種胞狀組織(zhi)結構，其(qi)中的(de)胞呈長軸(zhou)沿易磁化(hua)軸(zhou)的(de)長菱形，內為(wei)三方晶(jing)系(xi)富(fu)Fe的(de)Sm2(Co,Fe)17主相(xiang)，大小在(zai)50至200納(na)米之間，胞壁薄層(ceng)是六(liu)方晶(jing)系(xi)富(fu)Cu的(de)Sm(Co,Cu)5相(xiang)，厚(hou)度為(wei)5至20納(na)米。
永磁(ci)材料的(de)最大磁(ci)能(neng)(neng)積(ji)(ji)(ji)理論值與(yu)其(qi)飽和磁(ci)化(hua)(hua)(hua)強度的(de)平方成正比。提(ti)高(gao)永磁(ci)體磁(ci)能(neng)(neng)積(ji)(ji)(ji)的(de)首要條件是提(ti)高(gao)磁(ci)體的(de)飽和磁(ci)化(hua)(hua)(hua)強度。只有(you)高(gao)的(de)飽和磁(ci)化(hua)(hua)(hua)強度，才可能(neng)(neng)得到高(gao)的(de)剩磁(ci)，從而得到高(gao)的(de)磁(ci)能(neng)(neng)積(ji)(ji)(ji)。而磁(ci)能(neng)(neng)積(ji)(ji)(ji)又是結(jie)(jie)構敏感量。因此(ci)，在提(ti)高(gao)飽和磁(ci)化(hua)(hua)(hua)強度的(de)同時(shi)，需(xu)要對磁(ci)體的(de)胞狀(zhuang)組(zu)織(zhi)結(jie)(jie)構進行(xing)優(you)化(hua)(hua)(hua)。
通過(guo)(guo)成分優(you)化，配(pei)合相(xiang)應(ying)的(de)熱處理工藝調整磁(ci)體(ti)的(de)微(wei)觀(guan)結(jie)構，可(ke)以有效地提高釤鈷磁(ci)體(ti)的(de)飽(bao)和(he)磁(ci)化強度(du)(du)和(he)磁(ci)能積(ji)。磁(ci)體(ti)中菱(ling)方胞(bao)結(jie)構的(de)主相(xiang)中的(de)Fe為(wei)最重要的(de)因素。Sm2Co17相(xiang)的(de)飽(bao)和(he)磁(ci)極化強度(du)(du)Js約為(wei)12kGs，隨著(zhu)Fe元(yuan)素的(de)添加，Js逐漸(jian)增加；當Fe增加到Sm2(Co0.7,Fe0.3)17的(de)比例時，Js達到了(le)16.3kGs。然而，當磁(ci)體(ti)中Fe含(han)量超過(guo)(guo)25%時，胞(bao)狀(zhuang)組(zu)織(zhi)會出(chu)現(xian)異(yi)常增大，尺寸(cun)將超過(guo)(guo)150nm。尺寸(cun)過(guo)(guo)大的(de)胞(bao)狀(zhuang)組(zu)織(zhi)不利于胞(bao)狀(zhuang)結(jie)構的(de)均勻性并(bing)導致(zhi)磁(ci)體(ti)矯頑力和(he)退磁(ci)曲線方形度(du)(du)的(de)急劇惡化。
近年來(lai)的(de)(de)(de)研究表(biao)明，通(tong)過熱(re)處理(li)工藝的(de)(de)(de)優(you)化和(he)額外增加熱(re)處理(li)環節可以優(you)化磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)性(xing)能。適當的(de)(de)(de)固溶(rong)溫度能優(you)化淬火態合金的(de)(de)(de)相組(zu)成(cheng)，從而提(ti)高(gao)磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)Br和(he)內稟矯(jiao)頑力Hcj，最(zui)佳固溶(rong)溫度1423K時所制備(bei)磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)性(xing)能為(wei)：Br=12.22kGs，Hcj=12.7kOe。隨后，微調(diao)磁(ci)(ci)(ci)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)Zr含量可使磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)Hcj提(ti)升至18.6kOe。另(ling)一方(fang)面，引入(ru)預時效工藝促使淬火態合金中(zhong)的(de)(de)(de)Cu元素的(de)(de)(de)均勻分(fen)布，可以細(xi)化胞狀(zhuang)組(zu)織尺寸從而提(ti)高(gao)磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)方(fang)形(xing)度，磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)最(zui)大磁(ci)(ci)(ci)能積(ji)從31.5MGOe提(ti)高(gao)到(dao)33.4MGOe。另(ling)據報道，多級(ji)固溶(rong)工藝可提(ti)高(gao)磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)方(fang)形(xing)度，使磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)最(zui)大磁(ci)(ci)(ci)能積(ji)達(da)到(dao)了35.4MGOe。
我國鋼鐵研(yan)究總(zong)院現在(zai)已(yi)具備批量生產(chan)性能一致性好的(de)(de)高性能燒(shao)結永磁體(ti)的(de)(de)能力，其最(zui)大(da)磁能積在(zai)30MGOe以上。他(ta)們研(yan)發了(le)采(cai)(cai)用高速氣(qi)流粉(fen)碎技(ji)術(shu)的(de)(de)制粉(fen)工藝（氣(qi)流是(shi)在(zai)管道內循環(huan)使用，氧含量可控），所獲結果優于國外報道的(de)(de)采(cai)(cai)用濕法球磨技(ji)術(shu)的(de)(de)制粉(fen)工藝。