[發明專利]一種高性能復合磁體的制備方法

有效

• 申請號: 202010526860.4
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111564305B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 泮敏翔;吳瓊;楊杭福;俞能君;葛洪良
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高性能復合磁體的制備方法，屬于磁性材料技術領域。該制備方法包括：采用氫氣正壓氣氛下高能球磨(Pr,Ce)?Fe?B合金薄帶、低熔點Pr?Ce?Al?Cu合金，并加入一定比例的新癸酸鉍Bi(C₁₀H₁₉O₂)₃和醋酸錳Mn(CH₃COO)₂的混合液體，實現錳與鉍納米顆粒及(Pr,Ce)?Fe?B合金薄帶和Pr?Ce?Al?Cu合金粉末的細化；將混合粉末進行低溫輔助磁場取向成型制得壓坯，隨后進行磁場輔助激光加熱下的熱處理，獲得高磁性能和高密度的復合磁體。本發明方法工藝簡單，成型容易，降低了成本，有利于高性能復合磁體在更多永磁器件中的應用。

技術領域

本發明涉及磁性材料技術領域，尤其涉及一種高性能復合磁體的制備方法。

背景技術

近年來，稀土永磁材料的巨大需求導致稀土資源的過度消耗，新型低稀土或非稀土永磁材料成為研究熱點。MnBi無稀土永磁材料，具有價格低、耐腐蝕性好、機械強度高等優點，特別是這類合金在某溫度范圍內矯頑力呈正溫度系數，備受磁學研究者的關注。將(Pr,Ce)-Fe-B永磁材料與MnBi合金在納米尺度進行復合，通過納米晶之間的兩相交換耦合作用，該納米復合磁體可以兼具MnBi合金的高磁晶各向異性和(Pr,Ce)-Fe-B永磁材料的高飽和磁化強度，同時可以彌補(Pr,Ce)-Fe-B永磁體溫度穩定性差的不足之處，以期獲得低矯頑力溫度系數甚至正矯頑力溫度系數的復合永磁體。

晶界擴散技術作為一種提高燒結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，通過優化晶界相和提高主相的各向異性場，實現釹鐵硼和釤鈷磁體矯頑力的提升。但是，晶界擴散技術，特別是低熔點Pr-Ce-Al-Cu四元合金作為擴散源，在(Pr,Ce)-Fe-B/MnBi復合納米磁體中還沒用進行相關研究和報道。因此，本發明采用MnBi硬磁相自組裝合成和(Pr,Ce)-Fe-B合金復合，并加入了低熔點Pr-Ce-Al-Cu四元合金作為擴散源，同時引入低溫輔助磁場取向成型技術和磁場輔助激光加熱技術下熱處理來提升磁體的磁性能。在氫氣正壓氣氛下高能球磨中，可以實現新癸酸鉍Bi(C₁₀H₁₉O₂)₃和醋酸錳Mn(CH₃COO)₂中錳與鉍納米顆粒的獲取和細化，并對(Pr,Ce)-Fe-B合金中主相發生部分或全部歧化，并在后續低溫輔助磁場取向成型技術和磁場輔助激光加熱技術下，實現硬磁相（(Pr,Ce)₂Fe₁₄B和MnBi）的自組裝合成，從而實現(Pr,Ce)-Fe-B/MnBi多硬磁相的有效復合來提升磁體的磁性能和密度。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明目的在于提供一種高性能復合磁體的制備方法。

本發明的高性能復合磁體的制備方法，包括如下步驟：

（1）采用熔體快淬法制備(Pr,Ce)-Fe-B合金薄帶，銅輥轉速為10~50 m/s；

（2）采用真空感應熔煉技術制備低熔點Pr-Ce-Al-Cu合金鑄錠，將鑄錠滾動球磨制成粒度為5~15 μm的合金粉末；