强磁场下热处理对2:17型SmCo永磁高温磁性能的影响效应

2:17型SmCo永磁合金因具备耐高温、高磁性能的优良特性，使其在高温应用领域里被广泛关注。但现有该类材料高温应用时饱和磁化强度较低，影响其磁能积提高。本课题利用强磁场热处理装置，在2:17型Sm(CoFeCuZr)z合金等温时效过程中施加强磁场，旨在促进胞状结构形成完全，使Cu和Zr原子充分析出并均匀分布、抑制FeCo相的析出形成、减少胞壁相以提高Cu含量、消除杂相，增大2:17主相与1:5胞壁相的畴壁能量差，以提高合金矫顽力，获得高温稳定、高磁能积2:17SmCo合金。本课题将系统研究磁场强度(5~10T)、温度等工艺参数对合金各相析出的热力学、动力学、晶胞形成及原子迁移的影响规律，揭示温度场与强磁场耦合下合金相变、晶界行为、晶胞排列和分布的变化机制，构建具有高温稳定、高磁能积2:17型SmCo系永磁显微结构的物理模型，为发展高温、高磁能积合金提供理论依据。

2:17型Sm-Co稀土永磁具备耐高温、高磁性能的优良特性，尤其是高温稳定性，使其在高温领域仍无法被NdFeB系稀土永磁替代。本项目基于外磁场加入的多场耦合对稀土系永磁成型过程作用机制的研究，分别以2:17型SmCo合金块体和纳米级flake薄片为对象研究得出：具有较高矫顽力的永磁合金块体，外磁场在不高于固溶温度过程中施加，其对块体微晶各向异性影响作用有限；但外磁场对可以自由转动的粒子具有明显影响。为了更有效地分析外磁场对永磁宏、微观作用机理，试验中对经表面活性剂作用的金属粉粒在外磁场下球磨处理，旨在验证外磁场的存在能否促进纳米级颗粒消除微观杂相，形成具有良好各向异性的2:17SmCo永磁合金。通过具体实验，研究磁场强度、外磁场作用时间等因素对合金各相析出的影响规律，得出获得合金各向异性对应的最佳工艺参数，并建立模型加以说明；也研究了有机复合物与金属粉粒的亲和作用及包覆后磁粉间的抗团聚能力。另外，项目中又另开展了外磁场对纳米复合稀土永磁的研究，为今后外磁场加入的多场耦合进一步分析工作提供了理论依据和实验铺垫。已发表相关文章4篇，其中SCI收录2篇，EI收录2篇，另有两篇SCI刊源的英文文章因外审耽搁，仍处在编辑状态；该项目的部分成果与合作单位已经进行应用，申请国家发明和实用新型专利10项，其中3项已授权，7项已公开；联合培养博士生3名，其中在读1名，培养硕士生1名；并参加了2012年度国际TMS材料界顶级年会(美国奥兰多)，就研究结果与专家们展开交流。