化学共沉淀制备Sm-Co永磁材料前驱体粉末及其热分解过程研究

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钐钴合金是一种高性能永磁性材料,在现代工业有着广泛的应用。目前工业上主要采用纯金属粉末冶金法和金属氧化物还原扩散法,而采用化学沉淀.煅烧.还原法制备钐钴合金的研究尚未见报道。本研究的基本设想是拟通过化学沉淀来制备出钐、钴原子混合均匀一致、粉末粒度和形貌可控的氧化物粉末,从而为现有还原扩散法工艺提供优质的原料,以期制备出性能更优良、质量更均一的钐钴合金粉末。本研究工作主要包括钐钴氧化物粉末的化学共沉淀和热分解过程两部分。 在化学共沉淀过程中,选择设计了Sm(III)-Co(II)-NH<,4>HCO<,3>一H<,2>O和Co(II)-Sm(III)-C<,4>H<,6>O<,6>-NH<,4>HCO<,3>-H<,2>O共沉淀体系,通过体系各因素的考察,确定出了制备Sm-Co前驱体粉末的合适工艺条件,沉淀反应完全、混合均匀、形貌为球形或类球形、粒度为5um、粒度分布窄的前驱体粉末。 从溶液化学性质的角度来探讨了沉淀粉末粒度和结构形貌的变化规律。在绘制出沉淀过程热力学化学位图基础上,结合反应沉淀、结晶动力学等方面的理论和观点对实验结果进行综合分析讨论,研究表明:各实因素如反应物浓度、加料方式、陈化时间、添加剂、阴离子等对粉末的粒度、形貌影响不同。低反应物浓度、并加方式加料、较短陈化时间、控制添加剂用量有利于获得粒径较小,粒度分布窄的粒子;添加剂、阴离子等因素对粒子的形貌具有很好的调控作用。 研究确定了适合本实验的洗涤、干燥方式。在DSC-TGA分析的基础上,进行热分解过程研究。在热分解的同时进行前驱体中钴沉淀粉末的部分还原,探讨了单一碱式碳酸钴的热分解直接制备金属钴粉的影响因素和过程机理。保护性气氛下,控制添加剂的用量和温度,有利于得到化学配比、形貌、粒度类似于前驱体的混合物。
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