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摘要
钙作为还原剂无法直接还原SmF3制备金属钐。本文以无水SmF3为原料，对钴诱导SmF3钙热还原制备Sm2Co17合金进行了热力学计算与实验研究。通过电感耦合等离子体光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪和X射线光电子能谱仪等测试方法对合金产物的化学组成、结构、形貌、元素分布和化学价态等进行了分析与表征。结果表明：钴诱导SmF3钙热还原制备Sm2Co17合金在热力学上是可行的，还原产物为Sm2Co17合金与CaF2。当SmF3与Ca用量分别为摩尔比1.1与1.2,保温时间30 s时，获得合金产物中钐质量分数为22.98%,与Sm2Co17合金的理论成分几乎相同。铸态合金产物主要由Th2Zn17结构的2∶17相及CaCu5结构的1∶5相组成。结合电负性原理与XPS分析结果研究了制备Sm2Co17合金的钴诱导机理。Sm2Co17合金快淬带的剩余磁化强度为0.47 T,内禀矫顽力为0.45 kA·m-1,最大磁能积为5.23 kJ·m-3。与传统混熔工艺相比，此工艺在每生产一吨Sm2Co17合金中，金属钐制备成本节省约40%。该方法制备的钐钴合金可作为烧结稀土钐钴永磁材料的原料。
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