[发明专利]一种高性能纳米晶热变形钕铁硼永磁体及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米晶热变形钕铁硼永磁体，制备原料包括主合金粉末和高熵合金辅合金粉末，所述主合金粉末按原子百分比计组成为Re_xFe_100-x-y-zM_yB_z，其中Re为La、Ce、Pr、Nd、Dy、Tb、Gd、Ho、Er、Y中的一种或几种，M为Co、Ga、Cu、Al中的一种或几种，12≤x≤15，0.1≤y≤6，5≤z≤8；所述高熵合金辅合金粉末主要元素为FeCoNiM₁M₂，其中M₁和M₂为Cu、Al、Cr、Mn、Ga、Zn、Sn、Mg、Si、B中的一种或几种，且M₁和M₂不相同，每种元素含量按高熵合金的设计原则进行配分。

2.根据权利要求1所述的永磁体，其特征在于，所述高熵合金辅合金粉末组成为FeCoNi_1.25Cu_1.25Al_0.5、Al_0.25CoFeNiCu_0.75、FeCoNi(AlSi)_0.2、FeCoNiMnAl、FeCoCuNiSn_0.25中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的永磁体，其特征在于，所述高熵合金辅合金粉末的粒度为50纳米～1微米；

所述高熵合金辅合金粉末按质量分数所掺杂的比例为0～5％，不包括0。

4.一种权利要求1-3任一项所述永磁体的制备方法，包括如下步骤：

①原材料的配比：按所述主合金粉末和高熵合金辅合金粉末的元素配比方式，分别对主合金和辅合金进行配比；

②合金锭的制备：分别将配制好的主合金和辅合金原材料，在惰性气体保护下进行熔炼，冷却后分别得到所需的主合金锭、辅合金锭；

③快淬带的制备：将步骤②所得主合金锭破碎后制备主合金快淬条带；

④高熵合金辅合金粉末的制取：将步骤②所得辅合金锭制备辅合金粉末；

⑤复合磁体的制备：将步骤③所得主合金快淬条带进行筛分，除去针状物和球状物，然后研磨破碎，将破碎后的快淬磁粉做晶化处理，晶化处理后的快淬磁粉与高熵合金辅合金粉末混合后的混合磁粉进行热压和热变形处理得到所述永磁体。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤①中原材料Re、Fe、M、B、Co、Ni、M₁、M₂元素的纯度均不低于99.9wt％。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤②中熔炼在真空电弧熔炼炉或感应熔炼炉中进行；

熔炼进行4-6次。

7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤③的具体过程为：将主合金锭破碎后放入真空快淬炉的石英管内，在惰性气体的保护下将充分熔融的合金溢流到高速旋转的水冷辊表面，冷却后得到所需的主合金快淬条带；

石英管的喷嘴直径为0.4-1.0mm，喷嘴到辊表面的距离为1-5mm，石英管内外保护气体压力差为0.01-0.1MPa，辊速为10-50m/s；

制得快淬条带的厚度为20-40微米，宽度为0.5-2mm。

8.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤⑤中晶化处理的温度为500～700℃；

热压和热变形处理的具体过程为：(1)将混合磁粉装入热压模具中，在真空状态下进行热压处理，充入少量的惰性气体进行快速冷却，得到接近理论密度值的各向同性热压钕铁硼永磁体；(2)将步骤(1)所得磁体进一步放入热变形模具中，充入惰性气体进行热变形处理，加热至磁体软化后对压坯进行热变形，得到所述永磁体。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中热压处理的温度为500～700℃，加载压力为100-400MPa，保温保压60-300s；

步骤(2)中热变形处理的温度为700～900℃；

热变形处理的变形速率为10^-3～10^-1s^-1，加载压力为100-300MPa；

热变形处理的变形率为60％-80％；

热变形时保温保压10-120s；

热压模具内壁涂有润滑剂。