[发明专利]一种新型磁性铝基复合材料、制备方法及其用途

权利要求书

1.一种新型磁性铝基复合材料，其特征在于：以2024铝合金作为基体，磁性粒子Nd₂Fe₁₄B、Co、Ni以及稀土Sm以颗粒形式分散于基体中；以所述磁性铝基复合材料质量为100％计，所述各成分添加量为：钕铁硼磁粉加入量为17.3％-20.6％、Co粉加入量为2.4％-9.6％、Ni粉加入量为2％-8％、Sm粉加入量为0.2％-0.8％，余量为铝合金粉末；具有Al-Co-Ni-Fe硬磁性相，Sm-Co合金硬磁性相。

2.根据权利要求1所述的磁性铝基复合材料，其特征在于：Co:Ni:Sm的加入量质量比例为12:10:1。

3.权利要求1所述新型磁性铝基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)高能球磨混粉

采用分级球磨的方法，即首先分别以300r/min的转速球磨制钕铁硼粉、铝合金粉、钴粉和钐粉，球料比5:1，大中小球比3:2:1，酒精与粉料比为3:5，球磨时间为15个小时；然后将球磨好的钕铁硼粉、铝粉、钴合金粉和钐粉按设计比例，进行低速球磨实现均匀混料，混粉球磨转速为150r/min，球料比为2:1-7:1，大中小球比为1:2:4，酒精与粉料比为3:5，球磨时间为6h-8h；当球磨结束后，用真空干燥箱蒸干待用；

(2)磁场静压成型

将步骤(1)得到的粉末置于橡胶模中，在橡皮模外侧安置强磁体以实现静压成型过程中的磁粒子取向，然后进行冷等静压成型，得到生坯；

(3)微波烧结

将步骤(2)的生坯，置于微波炉中低温快烧；

(4)均质处理+轧制退火

将步骤(3)得到的微波烧结试样进行均质化固态处理，处理后进行轧制，最后进行退火；

(5)固态处理

将步骤(4)中退火之后的试样进行固溶处理，将固溶处理后的试样进行深冷时效循环处理，最后进行固态处理之磁处理。

4.如权利要求3所述的新型磁性铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，粉末置于橡胶模中，在橡皮模外侧安置强磁体以实现静压成型过程中的磁粒子取向，中心磁感应强度B＝0.3T，然后进行冷等静压成型，静压力300MPa，保压时间30min。

5.如权利要求3所述的新型磁性铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述微波烧结的参数：烧结温度为560-660℃，烧结时间为20-60min，升温速率为20-80℃/min，微波炉的微波功率为4～8kW。

6.如权利要求3所述的新型磁性铝基复合材料的制备方法，其特征在于：将步骤(4)得到的微波烧结试样加工成30×15×10mm尺寸用于轧制；轧制前进行495℃×24h的均质处理固态处理，轧制温度为450-550℃，变形量为10％-80％。

7.如权利要求3所述的新型磁性铝基复合材料的制备方法，其特征在于：将步骤(5)中固溶处理的温度490℃，固溶时间35min，采用60～100℃水作为淬火介质。

8.如权利要求3所述的新型磁性铝基复合材料的制备方法，其特征在于：固溶处理后的深冷时效循环处理参数为：冷却速度为1-10℃/min，处理温度为-(100-196)℃，处理时间为24-36h，循环次数为1-3。

9.如权利要求3-8任一项所述的新型磁性铝基复合材料的制备方法，其特征在于：固态处理之磁处理的磁感应强度为2T，脉冲数为30N。

10.权利要求1所述磁性铝基复合材料作为磁性材料的用途。