[发明专利]一种钐钴稀土磁性纳米多孔合金及其制备方法

说明书

一种钐钴稀土磁性纳米多孔合金及其制备方法，合金原子组成成分为：Sm(Co_1‑xT_x)_z，其中：x＝0‑0.45，z＝6.0‑8.5；其制备方法；包括合金熔铸、甩带制备钐钴稀土合金、真空和/或保护气氛下热处理；熔铸时，额外添加占配取的Sm的量的3‑10wt％的Sm。本发明制备的纳米多孔Sm‑Co磁性合金具有纳米多孔结构、结构完整，孔径均匀；磁性能可调，可以显示出永磁性能也可以具备软磁性能或半硬磁性。本发明不同于脱合金法和模板法的制备纳米多孔金属/合金的方法，工艺简单、成本低、环境友好无需腐蚀，主要环节只包括熔炼、真空快淬和热处理；适于工业化应用。

技术领域

本发明公开了一种稀土磁性纳米多孔金属材料及制备方法，特别是指一种钐钴稀土磁性纳米多孔合金及制备方法。属于磁性多孔材料制备技术领域。

背景技术

纳米多孔金属是指由纳米尺度的孔隙与相邻金属韧带构成的具有多孔结构的金属材料。材料内部存在的连通或密闭的纳米孔洞，使得材料具有很大的比表面积和很高的表面能，活性高，可以用于基于材料自身的催化领域或基于负载的医学、光电等领域；同时内部疏松，降低了材料密度，使其在轻质方面的应用成为可能；另外，它的孔洞尺寸和结构可以通过工艺条件实现可控，制成各种用途的分离膜、筛选膜等。总之，纳米多孔金属在催化、分离、电子、光学和生物医疗等领域具有广阔的应用前景。

纳米多孔金属的制备主要分两种方法：脱合金法和模板法。脱合金法是指运用选择性化学或电化学腐蚀原理，在合金组元间电极电位相差较大的情况下，让合金中电化学性质较活泼的元素在电解质的作用下选择性地溶解进入电解液而留下电化学性质较稳定元素，剩余的成分即可形成多孔的微观结构。脱合金法又分为自由腐蚀法和电化学腐蚀法。一般脱合金法都采用二元合金体系，形成的孔洞可以从几十纳米到几百纳米不等。多元合金体系由于组分的复杂性和腐蚀过程难于控制，一直是脱合金法难以突破之处。目前，采用脱合金法已成功制备出多孔金、多孔铜、多孔钴等多孔金属。专利CN 104946921 B采用脱合金化法制备了Fe-Pt永磁性纳米多孔金属材料。另一方面，模板法是利用已具有纳米多孔结构的材料作为模板再进行多孔材料的制备，最常用的模板有氧化铝模板。还有一种由模板法延伸出的反模板法，比如氢气泡模板，它是通过控制氢气泡的大小和速率形成基底中的微孔，缺点是孔径会随着远离基底的距离而增加。

强磁性钐钴稀土永磁材料具有高的磁性能和高的居里温度，目前已被广泛应用于通讯、医疗设备、仪器仪表、风力发电、各种磁性传动装置、传感器、磁处理器等领域。纳米多孔的钐钴稀土磁性合金在磁性分离、磁过滤、磁吸附、磁性生物医疗材料等领域具有更广阔的实际应用价值。基于该材料具有由Sm、Co、Fe、Cu、Zr等多种合金元素组成的复杂成分体系，采用现有技术很难实现钐钴稀土磁性纳米多孔合金制备，目前国内外尚还无该类多孔材料制备技术的报道。

发明内容

本发明针对目前钐钴稀土磁性纳米多孔合金材料的制备技术空白，提供了一种制备工艺简单、结构完整、孔径尺寸均匀可控、重复性好且具有良好磁特性的钐钴稀土磁性纳米多孔合金及制备方法。

本发明一种钐钴稀土磁性纳米多孔合金，合金原子组成成分为：

SmCo_6-8.5。

本发明一种钐钴稀土磁性纳米多孔合金，合金原子组成成分为：

Sm(Co_1-xT_x)_z，其中：x＝0-0.45，z＝6.0-8.5；

T选自合金化元素Fe,Cu,Zr,Ti,Cr,Mn,Mo,C,B,Si,V中的一种或多种。