[發明專利]基于Fe?Ni的不含稀土的永磁材料

在審

• 申請號: 201580054886.0
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN106796838A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: L·H·劉易斯;K·巴爾馬克瓦齊里
• 申請（專利權）人: 東北大學;紐約市哥倫比亞大學理事會
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 祁麗,于輝

1.制備磁性FeNi有序化合物的方法，所述方法包括步驟：

(a)制備包含Fe、Ni和任選存在的選自由Ti、V、Al、B和C組成的組中的一種或多種元素的熔體，其中在所述熔體中元素的比例依據式Fe_(0.5-a)Ni_(0.5-b)X_(a+b)，其中X是Ti、V、Al、B或C，且其中0≤(a+b)<0.1；

(b)冷卻所述熔體以產生FeNi合金材料的固體形式；

(c)使所述固體形式經受在低于期望L1₀相的化學有序化溫度下進行的劇烈塑性形變過程以產生形變的FeNi合金材料；以及

(d)將所述形變的FeNi合金材料在減少氧的環境下在低于期望的L1₀相的化學有序化溫度的溫度下退火數小時至數月的時間段，從而形成L1₀結構以產生所述磁性FeNi有序化合物。

2.權利要求1的方法，其中在步驟(a)中的所述熔體基本上由Fe和Ni組成。

3.權利要求1的方法，其中在步驟(a)中的所述熔體基本上由Fe和Ni以及選自由Ti、V、Al、B和C組成的組中的一種或多種元素組成。

4.權利要求1的方法，其中步驟(b)包括熔融紡絲并產生包含適用于研磨的塊的固體形式。

5.權利要求1的方法，其中所述劇烈塑性形變過程包括在表面活性劑的存在下和減少氧的環境下機械研磨所述固體形式以形成粉末，其中所述粉末包括尺寸在納米至微米范圍內的大量顆粒。

6.權利要求5的方法，其中所述機械研磨在冷凍劑的存在下進行。

7.權利要求6的方法，其中所述冷凍劑是液氮、液氬或液氦。

8.權利要求5的方法，其中所述表面活性劑是油酸。

9.權利要求1的方法，其中所述劇烈塑性形變過程包括冷軋。

10.權利要求1的方法，其中所述劇烈塑性形變和/或退火步驟在約310°K至約600°K范圍內的溫度下進行。

11.權利要求1的方法，其中得自步驟(d)的所述FeNi有序化合物是以包含尺寸在納米范圍內或在微米范圍內或其混合物的大量顆粒的粉末的形式，或是進一步加工得到這樣的形式。

12.權利要求11的方法，還包括在磁場的存在下壓縮所述顆粒以形成復合的磁性組合物。

13.權利要求1的方法，在進行(d)步驟之前，還包括步驟：(c1)研磨步驟(c)獲得的形變的FeNi合金以形成包含尺寸在納米范圍內或在微米尺寸范圍內或其混合物的大量顆粒的粉末。

14.權利要求1的方法，其中所述退火在磁場存在下進行。

15.權利要求14的方法，其中所述磁場具有在約10G至約100000G范圍內的強度。

16.磁性FeNi有序化合物，其通過前述權利要求任一項所述的方法制備。

17.權利要求16的有序化合物，其中至少50重量％的所述有序化合物是以L1₀結構的形式。

18.權利要求17的有序化合物，其中至少90重量％的所述有序化合物是以L1₀結構的形式。

19.磁性FeNi有序化合物，其具有式Fe_(0.5-a)Ni_(0.5-b)X_(a+b)，其中X是Ti、V、Al、B或C，其中0<(a+b)<0.1，且其中所述有序化合物包含L1₀結構。

20.權利要求19的有序化合物，其中至少50重量％的所述有序化合物是以L1₀結構的形式。

21.權利要求20的有序化合物，其中至少90重量％的所述有序化合物是以L1₀結構的形式。

22.權利要求19的有序化合物，其具有在約5kOe至約30kOe范圍內的矯頑力。

23.永磁體，其包含權利要求19的所述FeNi有序化合物。