[發明專利]一種高性能釤鐵氮磁體的制備方法

有效

• 申請號: 202110748890.4
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113421762B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 泮敏翔;楊杭福;吳瓊
• 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釤鐵氮磁體的制備方法，屬于磁性材料技術領域。該制備方法包括：通過制備Sm₂Fe₁₇的合金鑄錠并進行氮化時效處理，獲得釤鐵氮合金鑄錠；采用熔體快淬法高熵合金快淬帶，并將快淬帶通過行星式球磨工藝進行破碎，制得混合液；在釤鐵氮合金鑄錠進行高能球磨的過程中，以噴霧的方式將混合液噴射到釤鐵氮合金粉體中，使高熵合金粉體有效包覆在釤鐵氮粉體表面，有效提升擴散物和磁粉間的接觸面積，提高擴散效率，并通過N₂保護下的氮化回火熱處理，獲得高性能的釤鐵氮磁體。本發明工藝過程簡單，易操作，有利于高性能釤鐵氮磁體在更多永磁器件中的應用，以滿足市場需求。

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釤鐵氮磁體的制備方法。

背景技術

稀土永磁材料是將稀土Nd、Sm、Pr等元素和一些過渡金屬元素形成的合金，并經過特定工藝制備形成的具有永磁性能的特殊材料，目前已廣泛應用于電動機、發電機、核磁共振成像儀、微波通訊技術、儀表及其他需用永久磁場的裝置和設備中。目前，應用最為廣泛的稀土永磁材料主要是：SmCo₅型、Sm₂Co₁₇型和NdFeB系永磁體。同時，SmFeN系永磁材料自問世以來以其優異的磁性能和良好的溫度穩定性受到人們的重視，作為唯一可以在性能上超越NdFeB的永磁體，成為國內外稀土永磁材料的研究熱點之一。高熵合金的組成元素眾多，從而賦予它各種獨特的效應，例如高熵效應、晶格畸變效應、遲滯擴散效應和雞尾酒效應等，同時，在高熵合金的的各種性能中，其力學性能是目前研究最為廣泛深入的。由于合金內部原子的固溶強化作用和強烈的晶格畸變作用，高熵合金往往具有很高的強度和硬度。

因此，本發明通過在釤鐵氮合金鑄錠進行高能球磨的過程中，以噴霧的方式將FeCoNiMnGa粉體和汽油的混合液噴射到釤鐵氮合金粉體中，邊球磨、邊噴射，使FeCoNiMnGa粉體有效包覆在釤鐵氮粉體表面，有效提升擴散物和磁粉間的接觸面積，提高擴散效率，并通過N₂保護下的一級和二級的氮化回火熱處理，獲得高性能的釤鐵氮磁體。

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釤鐵氮磁體的制備方法。

本發明的高性能釤鐵氮磁體的制備方法，包括如下步驟：

（1）采用電弧熔煉制備名義成分為Sm₂Fe₁₇的合金鑄錠，隨后將合金錠在300~700℃下的N₂氣保護中進行氮化時效處理，氮化時效處理的時間為2~15 h，獲得釤鐵氮合金鑄錠；

（2）采用熔體快淬法制備名義成分為FeCoNiMnGa的高熵合金快淬帶，銅輥轉速為10~50 m/s；隨后將快淬帶在汽油的保護下通過行星式球磨工藝進行破碎，制得粉體粒徑為10~30 μm的混合液，球磨的時間為2~10 h；

（3）將步驟（1）獲得的釤鐵氮合金鑄錠進行高能球磨，同時以噴霧的方式將步驟（2）獲得的FeCoNiMnGa粉體和汽油的混合液噴射到釤鐵氮合金粉體中，邊球磨、邊噴射，直至球磨結束；所述的FeCoNiMnGa粉體和汽油的混合液占釤鐵氮合金鑄錠重量的5~30 %，其中FeCoNiMnGa粉體占混合液總重量的5~30 %；

（4）將步驟（3）獲得的混合粉體磁場取向成型低溫輔助技術制備壓坯；

（5）將步驟（4）獲得的壓坯在N₂氣保護中進行一級和二級的氮化回火熱處理，獲得高性能的釤鐵氮磁體。

進一步的，步驟（3）中所述的高能球磨的時間為2~8 h。

進一步的，步驟（4）中所述的磁場取向成型低溫輔助技術的磁場強度為1~3 T，壓力為20~150 MPa，溫度為50~150 ℃。