[发明专利]一种永磁合金块体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性功能材料，尤其涉及一种永磁合金块体及其制备方法。

背景技术

永磁材料已成为现代科学技术，如计算机技术、信息技术、航空航天、通讯、交通运输、办公自动化、家电技术与人体健康和保健技术等重要物质基础。以钕铁硼为代表的稀土铁系永磁材料是能量密度最高，应用最广，发展速度最快的新一代永磁材料，其生产和开发应用程度已成为衡量一个现代国家经济发展水平和综合国力的重要标志之一。传统的永磁体的制备方法主要有烧结法和粘结法两种。烧结法是通过一定的制粉工艺得到磁粉，在磁场中取向成型，在压机中压成毛坯，然后烧结成型得到永磁体。这种方法工艺复杂，能耗高，并且不能满足复杂形状的需求。粘结法也是通过一定制粉工艺得到磁粉，将磁粉与粘结剂混合成型，经过固化处理后得到永磁体。由于粘结剂的引入使得磁体磁性能被稀释，因此该方法不利于得到高性能的永磁体。此外，传统的制备方法并不适合制备小尺寸的块状磁体，因此有必要探索一种节能高效的永磁体制备方法。

近年来，一些研究者采用铜模喷铸法直接值得圆柱状，圆环状及片状永磁体。这种方法是将熔融的合金喷铸到一定尺寸的铜模中，直接得到纳米晶永磁体，或者先得到非晶合金，再将其热处理得到永磁体。这种方法具有工艺简单，低成本，易成型，易加工，结构致密，耐蚀性强等优点。然而，由于非晶形成能力的限制，到目前为止文献中报道用该法制备的磁体尺寸不超过1.5mm。本实验室在稀土铁系永磁合金体系中，通过元素添加和调节元素比例，采用模具喷铸快淬法直接制得尺寸为0.3mm~20mm，性能优良的永磁合金块体，这对于永磁体的推广应用至关重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种永磁合金块体及其制备方法。

永磁合金块体化学分子通式为Fe_{100-a-b-c-x-y-z}Co_aR_bN_cC_xB_yM_z，其中R为Nd和Pr中的一种或两种，M为Nb，Ti，Zr，Mo，Cr，V，W，Ta，Cu，Al，Zn，Ni，Ga，Ge，Sr，Si，Y，Tb，Dy，La，Ce，Hf ，Sm，Ho元素中的一种或多种，a，b，c，x，y和z分别为Co元素，R元素，N元素，C元素，B元素和M元素的原子百分比，Fe的原子百分比为100-a-b-c-x-y-z，其中，0≤a≤30 at.%，5≤b≤12 at.%，0≤c≤5 at.%，0.1≤x≤10 at.%，8≤y≤30 at.%，0≤z≤10 at.%，剩下为Fe含量。  

所述永磁合金块体的最大磁能积(BH)_max为3~20MGOe。

永磁合金块体的制备方法的步骤如下：

步骤一：将原料金属Fe，Co，Nd，Pr，Nb，Ti，Zr，Mo，Cr，V，W，Ta，Cu，Al，Zn，Ni，Ga，Ge，Sr，Si，Y，Tb，Dy，La，Ce，Hf ，Sm，Ho，C，VN合金，B或FeB合金，根据Fe_{100-a-b-c-x-y-z}Co_aR_bN_cC_xB_yM_z合金成分按照原子百分比称量并配料，将称得的目标成分原料多次熔炼，获得成分均匀的Fe_{100-a-b-c-x-y-z}Co_aR_bN_cC_xB_yM_z合金锭子；

步骤二：把步骤一获得的Fe_{100-a-b-c-x-y-z}Co_aR_bN_cC_xB_yM_z合金锭子去除氧化皮后破碎成小块状Fe_{100-a-b-c-x-y-z}Co_aR_bN_cC_xB_yM_z合金；