[发明专利]永磁快淬带的电磁凝固及热压纳米晶磁体及其制备方法

权利要求书

1.一种永磁快淬带的电磁凝固及热压纳米晶磁体，其特征在于，合金的化学方程式为 (Nd,R_轻,R_重)₂(Fe,T)₁₄B，其中，R_轻为Ce、La、Pr的组合，至少包括Ce 0-35%或La 0-10%、Pr 0-15%；R_轻的含量占总稀土含量的10%-40%；重稀土R_重为Dy、Tb的组合，至少包括Dy 0-9% 或Tb 0-6%；

Nd 13-27%；R_轻10-40%；R_重 2-9%；Fe 57-69%；B 1-1.2%；另外还包括其他元素T：Co 3-10%；Ga≤1%; Cu≤2%; Al≤1.5%； Nb≤0.6%；均为重量百分数。

2.一种权利要求1所述永磁快淬带的电磁凝固及热压纳米晶磁体的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

（1）按合金的化学方程式 (Nd,R_轻,R_重)₂(Fe,T)₁₄B配制原料，将配制的原料装进坩埚，抽真空至(1-5)×10^-4Pa，送中频电流使其完全熔化，且合金液温度上升至1350-1500℃时，待合金液成分混合均匀；

化学方程式中，R_轻为Ce、La、Pr的组合，至少包括Ce 0-35%或La 0-10%、Pr 0-15%；R_轻的含量占总稀土含量的10%-40%；重稀土R_重为Dy、Tb的组合，至少包括Dy 0-9% 或Tb 0-6%；

Nd 13-27%；R_轻10-40%；R_重 2-9%；Fe 57-69%；B 1-1.2%；另外还包括其他元素T：Co 3-10%；Ga≤1%; Cu≤2%; Al≤1.5%； Nb≤0.6%；均为重量百分数；

（2）开启快淬辊表面上方的线圈磁场控制系统，产生磁场的线圈平面平行与快淬带的运动方向平行，使磁场垂直于快淬带的自由面；采用频率范围在200-1300Hz之间的交变磁场，磁场强度范围在0.03-0.6T之间；

或者用耐高温钐钴磁体做成磁辊，以提供垂直于辊面的磁场；

线圈与辊之间有耐火材料相隔，避免导线与速凝鳞片接触或由于过热导致导线熔化；

（3）控制辊的表面初始温度保持在100-500℃范围；辊速在15m-40m/s；

（4）将合金液在压力差的作用下，喷射到辊面上，压差范围为0.3-1.2MPa，快淬过程是在磁场中进行，形成的纳米晶或微晶Nd-Fe-B永磁快淬带在强冷及电磁力的作用下在辊面上约束成型，辊旋转拉伸快淬带并将其送入的水冷储料罐中，获得厚度在0.03-0.45mm的快淬带；

（5）将电磁凝固永磁快淬带破碎成粉，称取一定量，放入圆柱状热压模具的腔体内，通过上下压头将合金粉固定在模具内；

（6）利用感应加热或电流加热，将热压模具和磁粉加热至600～800℃；上压头启动并对磁粉施加100～200MPa的压强，制成各向同性压坯样品，并使压坯样品达到全密度，然后停止加热和加压，当压坯样品冷却至室温后将其从热压模具中取出；样品在600～800℃阶段的时间控制在6min以内，升温时间为3-5min，保温时间为1-2min，；整个热压过程是在高真空之下完成的，真空度高于1×10^-2Pa；

（7）更换热压模具为热流变模具，内径要大于热压模具20-60mm，利用感应线圈将热流变模具和全密度压坯样品迅速加热至600～950℃，上压头启动并对样品施加100MPa的压强，将直径为20-60mm的各向同性压坯样品热变形至30mm-80mm，控制变形率为65-75%，最终获得热压/热流变纳米晶磁体。