[发明专利]一种制备纳米级高性能Nd2

说明书

本发明公开了一种制备纳米级高性能Nd₂Fe₁₄B/MnBi复合磁体材料的方法，包括以下步骤：按一定化学计量比称取原材料，研磨混合之后，将粉末压制成块；将压制成的块在一定温度条件下预烧，形成前驱体；清洗前驱体，干燥后，作为靶材，放入烧杯的靶材支架上，装入异丙酮溶液没过前驱体5~10mm，将烧杯置于旋转平台上，采用Nd:YAG激光器三次谐波作为烧蚀激光光源，将激光脉冲光束聚焦在前驱体表面烧蚀，生成含纳米级颗粒沉淀物的混合溶液；将混合溶液的沉淀物过滤，并反复清洗，烘干之后，获得纳米级高性能复合永磁体材料。本发明制备得到的复合纳米晶永磁体表面干净，化学活性好，同时有效抑制结构畸形，提高纳米晶磁体的磁性能。

技术领域

本发明具体涉及一种制备纳米级高性能Nd₂Fe₁₄B/MnBi复合磁体材料的方法。

背景技术

复合纳米晶磁性材料是近年来开发的一种新型双相永磁材料。它是由高磁晶各向异性的硬磁相和高饱和磁化强度的软磁相在纳米尺度上产生强烈的磁交换耦合作用，使磁体呈现明显的剩磁增强效应（Mr/Ms0.5）。目前对高性能的复合纳米晶磁性材料的研究较少，因此，需要提供一种高性能的复合纳米晶磁性材料的制备方法。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种制备纳米级高性能Nd₂Fe₁₄B/MnBi复合磁体材料的方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种制备纳米级高性能Nd₂Fe₁₄B/MnBi复合磁体材料的方法，包括以下步骤：

（1）配料阶段：按一定化学计量比称取原材料，研磨混合之后，将粉末压制成块；

（2）预烧阶段：将压制成的块在一定温度条件下预烧，形成前驱体；

（3）烧蚀阶段：清洗前驱体，80-120^oC干燥后，作为靶材，放入烧杯的靶材支架上，装入异丙酮溶液没过前驱体5~10mm，将烧杯置于旋转平台上，采用Nd:YAG激光器三次谐波作为烧蚀激光光源，将激光脉冲光束聚焦在前驱体表面烧蚀，生成含纳米级颗粒沉淀物的混合溶液；

（4）分离阶段：将混合溶液的沉淀物过滤，并反复清洗，烘干之后，获得纳米级高性能复合永磁体材料。进一步地，步骤（1）中，所述原材料包括金属Nd、Dy、Tb、In、Fe、Co粉末，NbFe粉末，FeB粉末和感应熔炼的MnBi粉末，其中FeB粉末中B质量分数为19.83%；NbFe粉末中Nb质量分数为66.3%；MnBi粉末中Mn与Bi的元素质量比例为54∶46。

进一步地，步骤（1）中，压制成的块的长度、宽度分别为12~25mm，厚度为3~6mm。

进一步地，步骤（2）中，预烧阶段的温度为900~1100℃，预烧时间为4~6h。预烧阶段的温度设置为900~1100℃，这样利于晶界相流动，提高磁性能。

进一步地，步骤（3）中，所述Nd:YAG激光器为纳秒固体激光器，激光频率为10 Hz，波长为1064nm，脉宽为7ns，激光脉冲强度为100~250mJ/pulse，光斑直径为1mm。激光参数设置成上述数值，有利于将材料融化，并形成纳米颗粒。

进一步地，步骤（3）中，将激光脉冲光束聚焦在前驱体表面烧蚀10~20min。

进一步地，步骤（3）中，利用超声清洗剂清洗前驱体，所述超声清洗剂为乙醇。

进一步地，步骤（3）中，将烧杯置于旋转转速为20 r/min的旋转平台上。

进一步地，步骤（4）中，采用为离心机过滤，离心速度为5000~15000rpm。

进一步地，步骤（4）中，烘干温度为150 ^oC。