[发明专利]一种硬磁高熵合金及其制备方法

权利要求书

1.一种硬磁高熵合金，其特征在于，其成分由Fe、Co、Ni、Cu、B、RE组成，其合金成分原子比表达式为FeCoNi_1.5CuB_mRE_n，其中，RE为稀土金属元素：Nd、Sm、Y中的一种或多种，其中0.5≤m≤1.5；0＜n≤1，所述硬磁高熵合金由具有面心立方结构的基底相与硬磁相组成。

2.根据权利要求1所述的硬磁高熵合金，其特征在于，所述硬磁高熵合金由具有面心立方结构的基底相与硬磁相组成，所述的硬磁相包括：钕铁硼相、钐钴合金相、钇铁硼相中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的硬磁高熵合金，其特征在于，所述钕铁硼相具有以主磁性相Nd₂Fe₁₄B相为基底、富钕相与富硼相并存的三相结构，富钕相主要分布在Nd₂Fe₁₄B相晶界周围。

4.根据权利要求1所述的硬磁高熵合金，其特征在于，所述合金中B与RE的含量符合等摩尔比的配料规则。

5. 根据权利要求1所述的硬磁高熵合金，其特征在于，其硬度值范围450~650HV，断裂韧性范围50~60MPa·m^1/2，剩磁为0.43~0.76T，矫顽力达到690~860kA·m^-1，磁能积max达到165~210k J·m^-3。

6.一种权利要求1所述的硬磁高熵合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法为铜模吸铸法、磁控溅射镀膜、粉末冶金法中的一种。

7.一种权利要求1所述的硬磁高熵合金的制备方法，其特征在于，为粉末冶金微波烧结法包括以下具体步骤：

步骤一、以金属粉末Fe、Co、Ni、Cu、RE和非金属元素B为原料，按照设计成分进行配比；

步骤二、将配比好的粉末放入球磨罐中球磨，使粉末混合均匀后合金化，同时合金后的粉末粒径持续下降；再将球磨后的粉末干燥后真空保存，等待烧结；

步骤三、将干燥后的粉末填充橡胶模具中，放入等静压成型机内压制成型；

步骤四、将压制好的式样放入微波烧结炉内，抽真空通入氩气，设置烧结参数后完成烧结。

8.根据权利要求7所述的硬磁高熵合金的制备方法，其特征在于，步骤一中各种元素的粉末纯度应为99.99wt %，粒度小于45μm。

9.根据权利要求7所述的硬磁高熵合金的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，球磨之前，先用真空机抽真空至0.01MPa，之后充入0.5MPa氩气作为保护气体，球磨过程实验参数为：球料比为球:粉料=5:1，各种尺寸的球的质量比为5mm:10mm:15mm=4:2:1，干磨转速250r/min，40h后加入质量分数20%的无水乙醇进行湿磨，湿磨转速300r/min，时间10h；球磨后的粉末粒径范围为0.5~5μm，球磨结束后将粉体置于真空干燥箱，20h后取出。

10.根据权利要求7所述的硬磁高熵合金的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中压制成型的参数为：保压时间1min，成型压强为250Mpa。

11.根据权利要求7所述的硬磁高熵合金的制备方法，其特征在于，所述的步骤四中烧结过程的参数为：烧结温度为1000℃，前9分钟以100℃/min的升温速率从室温升温到800℃，并在800℃保温30min，接着以50℃/min的升温速率从800℃升到1000℃，在1000℃下保温45min完成烧结。