[發明專利]一種微波電火花制備毫米級球狀半硬磁Co-Ni非晶合金的方法

有效

• 申請號: 201710853493.7
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107584134B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 汪忠柱
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F9/24;B22F1/00;C22C45/04;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發明公開了一種微波電火花制備毫米級球狀半硬磁Co?Ni非晶合金的方法，將水熱合成方法制備的Co?Ni納米晶合金放入坩堝中，將裝有Co?Ni納米晶合金的坩堝放入家用微波爐中，微波加熱30分鐘；取出坩堝，篩選出毫米級球狀Co?Ni非晶合金。本發明制備的毫米級球狀Co?Ni非晶合金直徑為0.4?0.6mm，由球內熔融態Co?Ni顆粒以及球面的固態Co?Ni顆粒所聚集而成，室溫下的矯頑力為28Oe，飽和磁化強度為60emu/g，在電磁彈丸、磁性振子、磁屏蔽球、催化劑、磁按摩球等方面具有應用價值。

技術領域

本發明涉及一種微波電火花制備毫米級球狀半硬磁Co-Ni非晶合金的方法，屬于磁性非晶合金和金屬材料領域。

背景技術

毫米級球狀半硬磁Co-Ni非晶合金，因其具有不同于微納粉體的塊體特征，在磁場中具有球體運動特性，在電磁彈丸、磁性振子、磁屏蔽球、催化劑、磁按摩球等方面具有應用價值。而且，合金球的內部為熔融態非晶Co-Ni顆粒但球面為固態Co-Ni顆粒，合金球大小均一、成分和形貌均一。該合金球結構獨特，性能優異，具有重要的學術和應用價值。

目前合成磁性非晶合金的方法有激光熔融法、放電等離子燒結、氣體霧化法、機械合金法、粉末固結成形法、直接凝固法等。以上這些技術均面臨了形成磁性非晶的材料成分范圍較窄、抑制非均勻形核工序復雜、加熱不均勻、能耗大以及合成時間較長等難題。

發明內容

本發明旨在提供一種微波電火花制備毫米級球狀半硬磁Co-Ni非晶合金的方法，利用家用微波爐中微波場與金屬納米晶合金相互作用所產生電火花使其快速熔化，然后在空氣中快速冷卻、凝固而形成毫米級球狀Co-Ni非晶合金，制備工藝簡單、方法新穎，而且毫米級球狀非晶合金的結構獨特，性能優異。

本發明利用微波電火花制備毫米級球狀半硬磁Co-Ni非晶合金的方法，包括如下步驟：

步驟1：采用水熱合成方法制備Co-Ni納米晶合金，形貌為球形，直徑為200nm，分布均勻，成分均勻；該制備方法為常規方法(水熱合成)，參考文獻：

[1]Min Wang,Zhongzhu Wang,Peihong Wang,Yanlin Liao,Hong Bi,Single-layer and double-layer microwave absorbers based on Co67Ni33 microspheres andNi0.6Zn0.4Fe2O4 nanocrystals,Journal of Magnetism and Magnetic Materials 425(2017)25–30.

[2]M.Y.Rafique,L.Q.Pan,W.S.Khan,M.Z.Iqbal,H.M.Qiu,M.H.Farooq,M.Ellahi,Z.G.Guo,Controlled Synthesis,phase formation,growth mechanism,andmagnetic properties of 3-D CoNi alloy microstructures composed of nanorods,CrystEngComm 15(2013)5314-5325.

[3]廖錦云，馮裕發，余仕文，李浩，張喜斌,三維鈷鎳合金微球的合成研究,惠州學院學報(自然科學版),2012,32(3),43-46.

步驟2：將Co-Ni納米晶合金放入坩堝中，將裝有Co-Ni納米晶合金的坩堝(未封蓋)放入家用微波爐中，微波加熱30分鐘；

步驟2中，微波加熱的功率1100W，頻率2.45GHz。

步驟3：取出坩堝，篩選出毫米級球狀Co-Ni非晶合金，所制備的毫米級球狀顆粒尺寸均勻，直徑為0.4-0.6mm，分散性好。經稱量，質量比為20-40％的Co-Ni納米晶合金轉化為毫米級球狀Co-Ni非晶合金。