[發(fā)明專利]一種晶界擴散制備高矯頑力塊狀錳鉍納米磁體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810173215.1
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108400009B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 泮敏翔;吳瓊;張朋越;葛洪良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/055
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種晶界擴散制備高矯頑力塊狀錳鉍納米磁體的方法，包括：按照MnBi合金成分配料，獲得合金鑄錠并快淬成薄帶；將MnBi快淬薄帶進行真空熱處理，獲得納米晶合金薄帶；按照低熔點稀土四元ReAlSnZn合金成分配料，保溫熔煉獲得母合金鑄錠并快淬成薄帶；將MnBi和ReAlSnZn快淬薄帶按一定比例混合，并通過高能球磨獲得均勻混合的納米復合粉末；利用熱壓法制得塊狀錳鉍納米磁體。本發(fā)明通過添加低熔點ReAlSnZn合金并輔助高能球磨和熱壓技術(shù)，使ReAlSnZn納米晶合金在錳鉍磁體熱壓過程中會熔化為液態(tài)，加速了低熔點合金中的稀土元素在晶界的擴散，改善塊狀錳鉍磁體擴散后的均勻性和致密性，得到高矯頑力的塊狀錳鉍納米晶磁體。同時，本發(fā)明工藝簡單，制備周期短，成本低，可應用于大規(guī)模批量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶界擴散制備高矯頑力塊狀錳鉍納米磁體的方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著世界稀土資源的日益減少、價格快速增長，及時開發(fā)一類新型高磁性無稀土永磁體，是磁性產(chǎn)品發(fā)展的要求，更是我國稀土產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大課題。MnBi永磁體具有價格低廉、不易腐蝕、力學性能好等優(yōu)點，特別是它在一定溫度范圍內(nèi)矯頑力呈正的溫度系數(shù)，可以彌補NdFeB永磁體的不足之處。但是，由于MnBi低溫相是由包晶反應形成，極難制備單相合金，從而導致其磁性能偏低，極大地限制該類材料的應用。因此，如何獲得高性能純單相錳鉍合金，同時提升錳鉍合金的矯頑力，成為錳鉍永磁材料拓寬應用范圍的關(guān)鍵問題。

晶界擴散技術(shù)作為一種提高燒結(jié)釹鐵硼和釤鈷磁體矯頑力的一種新型工藝，主要通過稀土金屬或者化合物的粉末作為擴散源，在一定的溫度下進行擴散熱處理，通過優(yōu)化晶界相和提高主相的各向異性場，實現(xiàn)釹鐵硼和釤鈷磁體矯頑力的提升。但是，晶界擴散技術(shù)，特殊是低熔點稀土作為擴散源的方法，在錳鉍納米磁體中還沒用進行相關(guān)研究和報道。因此，本申請?zhí)岢鲆环N低熔點稀土四元納米合金晶界擴散制備高矯頑力塊狀錳鉍納米磁體的新方法，通過保溫熔煉和快淬技術(shù)制備低熔點稀土四元ReAlSnZn合金，并輔助高能球磨和熱壓技術(shù)，使低熔點稀土ReAlSnZn納米晶合金在熱壓過程中會熔化為液態(tài)，改善塊狀磁體擴散后的均勻性和致密性，得到高矯頑力的塊狀錳鉍納米晶磁體。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種晶界擴散制備高矯頑力塊狀錳鉍納米磁體的方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)：

所述的一種晶界擴散制備高矯頑力塊狀錳鉍納米磁體的方法，其特征在于按下列步驟進行：

1）將純度為99.99%以上的Mn、Bi合金，按照合金摩爾組成Mn_yBi_100-y進行稱重配料，其中y=46或52或58或64，將稱得的目標成分原料進行真空熔煉，將合金反復熔煉3-5次獲得成分均勻的母合金鑄錠，然后在快淬爐中制成薄帶；

2）將步驟1）制得的Mn_yBi_100-y快淬薄帶進行真空熱處理，獲得相應的納米晶合金；

3）將低熔點稀土四元ReAlSnZn合金成分以原子百分含量稱重配料，然后將已配好的原料密封于抽真空的石英管內(nèi)，并置于550~650 ℃的電阻爐中進行1小時的保溫熔煉，獲得成分均勻的母合金錠子，然后在快淬爐中制成薄帶；

4）將步驟2）制得的Mn_yBi_100-y快淬薄帶和步驟3）制得的ReAlSnZn快淬薄帶按一定比例混合，經(jīng)高能球磨獲得均勻混合的納米復合粉末；

5）利用熱壓法將步驟4）所制得的納米復合粉末壓制成塊狀錳鉍納米磁體。

進一步的，步驟（1）和（3）中所述的快淬爐腔體壓力為0.06 MPa，噴射壓力差為0.06~0.12 MPa，輥輪的線速度為10~50 m/s。