[发明专利]一种岛状磁晶结构的软磁高熵合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种岛状磁晶结构的软磁高熵合金材料，其特征在于：为核壳结构，以具有软磁性能的微纳米高熵合金为核，水热法制备的非磁性氧化物包覆于微纳米高熵合金磁晶表面层为壳，在放电等离子烧结致密化后，核壳结构的高熵合金磁晶形成岛状磁晶结构软磁材料；

所述微纳米高熵合金成分为（Fe_xCo_yNi_z）CuBX，其中x、y、z≥1且x+y+z≥3.5，非磁性元素Cu、B、X含量均为1，X元素为Ti、Al、Cr中的一种。

2.根据权利要求1所述的岛状磁晶结构的软磁高熵合金材料，其特征在于：作为壳体材料的非磁性氧化物为SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂中的一种。

3.根据权利要求1所述的岛状磁晶结构的软磁高熵合金材料，其特征在于：作为核结构的微纳米高熵合金磁晶大小为100-200nm，壳层厚度为10-25nm。

4.权利要求1-3任一项所述的岛状磁晶结构的软磁高熵合金材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）按比例称取原料：微纳米高熵合金成分为（Fe_xCo_yNi_z）CuBX，其中x、y、z≥1且x+y+z≥3.5，非磁性元素Cu、B、X含量均为1，X元素为Ti、Al、Cr中的一种；各原材料Ti、Al、Fe、Cr、Co、Ni、Cu、B粉末纯度均99.99%，粒度均≤45μm；

2）将称量好的合金体系的金属粉末置于不锈钢真空球磨罐中，抽真空后冲入高纯氩气保护气体，在高能球磨机中进行机械合金化；先干磨，后湿磨，干磨转速300~500r/min，干磨时间为40~50h，湿磨转速为100~300r/min，湿磨时间2~5h；湿磨后，打开真空罐，真空干燥24~36h后，在100~150r/min转速下干磨1~2h，制备得到微纳米高熵合金粉；

3）核壳结构磁性粉体制备：称取一定量的步骤2）中得到的微纳米高熵合金粉体放入烧杯中，加入适量的无水乙醇，进行超声波振荡分散30分钟；将水热法制备非磁性氧化物的原料加入上述微纳米高熵合金的乙醇溶液中，机械搅拌4小时，将产物干燥待用；

4）放电等离子烧结成形：将步骤3）得到的核壳结构高熵合金复合粉末置于石墨模具中，采用放电等离子烧结技术进行真空烧结，得到岛状磁晶结构的软磁高熵合金材料；其中烧结温度为1000-1100℃，烧结时间为8-10min，烧结时加压30-50MPa，真空度8Pa。

5.根据权利要求4所述的岛状磁晶结构的软磁高熵合金材料的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的非磁性氧化物为SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂中的一种，步骤4）真空烧结后，前述非磁性氧化物形成磁绝缘层，与微纳米高熵合金磁晶构成了岛状结构，磁晶之间产生磁耦合效应。