[发明专利]一种纳米材料表面改性的锰铋永磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米材料表面改性的锰铋永磁体的制备方法，该方法制得的永磁材料具有优异、稳定的永磁性能，并且可以通过简单易行的制备方法获得；本发明采用纳米陶瓷对锰铋永磁体进行表面处理，使锰铋永磁体具备优良的耐腐蚀性、超低减磁性以及抗冲击等优点。

技术领域

本发明涉及磁性材料制造领域，具体涉及一种纳米材料表面改性的锰铋永磁体的制备方法。

背景技术

稀土永磁材料是指稀土金属和过渡族金属形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料。稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料，它比九十世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍，比铁氧体、铝镍钴性能优越得多，比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍。由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生，所以稀土永磁材料一出现，立即引起极大重视，发展极为迅速。稀土永磁材料已在机械、电子、仪表和医疗等领域获得了广泛应用。

低温相(LTP)MnBi合金具有高的磁各向异性(11.6×10⁶erg/cc)、居里温度约为633K，在150K～550K的温度范围内具有正的矫顽力温度系数，因此MnBi合金被认为是具有广泛应用前景的高温永磁材料。MnBi的铁磁性能主要来源于其低温相。MnBi合金在常温下可以形成多个紧密联系的相，如低温相、高温相还有新相等等，这在很大程度上制约了MnBi合金的发展，给制备高纯度低温相含量的MnBi合金带来了极大的困难。

由于MnBi合金中的性质活泼，因而使整个合金的耐蚀性能变得很差，特别是在湿热的环境中极易生锈腐蚀，并因腐蚀失效造成磁性能的下降或损坏，严重影响了MnBi合金的使用寿命，降低了产品的稳定性和可靠性。当MnBi合金发生腐蚀以后，其磁性能将发生巨大的变化。

发明内容

本发明提供一种纳米材料表面改性的锰铋永磁体的制备方法，该方法制得的永磁材料具有优异、稳定的永磁性能，并且可以通过简单易行的制备方法获得；本发明采用纳米陶瓷对锰铋永磁体进行表面处理，使锰铋永磁体具备优良的耐腐蚀性、超低减磁性以及抗冲击等优点。

为了实现上述目的，实现上述目的，本发明提供了一种纳米材料表面改性的锰铋永磁体的制备方法，该永磁材料主体的成分化学式为Mn_100-x-yBi_xCo_y，其中x=42-45，y=1-3；

该方法包括如下步骤：

（1）按照上述成分化学式称取各元素进行配料；

（2）将配料置于熔炼炉中，炉内抽真空至少达到5×10^-3Pa；然后，通氦气至炉内压力为50-80kPa；升温至1300-1450℃熔化，搅拌、精炼后浇铸到水冷铜模中待用；

（3）将得到的合金铸锭破碎，装入真空甩带机中的石英管内，石英管底端喷嘴直径为0.5-0.8mm，对真空甩带机的腔体抽真空后，向腔体内充入保护气体；接通真空甩带机电源，加热熔化石英管内的合金，同时，控制石英管底端喷嘴至铜辊表面距离为1-5mm，调整真空甩带机铜辊转速，使铜辊转速为55-65m/s，将母合金熔体喷射到转动的铜辊上，得到永磁材料薄带；将薄带置于真空管式炉中进行热处理，热处理条件为： 在350℃-400℃温度范围内保温15-20小时，然后重新熔融后采用铜模铸造制得永磁材料主体；

(4)在室温下，将5-8重量份FeCl₃、8-10重量份NiCl₂和12-16重量份草酸混合均匀并搅拌，称取25-35重量份浓度为0.25-0.5 mol/L氯化钾溶液用玻璃棒引流加入到上述混合物中，同时进行磁性搅拌，用氢氧化钠或者稀盐酸调节溶液的pH值为4-5，得到透明溶胶；