[发明专利]一种双硬磁主相混合磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种双硬磁主相混合磁体的制备方法，属于磁性材料技术领域。该制备方法包括：将锰铋快淬带进行高能球磨制成超微粉末后，加入含有纳米稀土氟化物的丙酮溶液，再混合搅拌制成糊状液体；将烧结钐钴磁体切成薄片，并进行酸洗以去除磁体薄片表面的氧化膜；将糊状纳米晶液体均匀涂敷在钐钴磁体表面，经干燥箱烘干处理后，进行激光加热熔覆处理，然后进行强磁场辅助氮气保护下热处理，实现MnBi相渗透和稀土原子扩散，获得具有高磁性能的双硬磁主相混合磁体。同时，本发明方法工艺简单，工艺成本低，耗能小，有利于高性能双硬磁主相混合磁体在更多永磁器件中的应用，以满足市场需求。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种双硬磁主相混合磁体的制备方法。

背景技术

永磁材料主要为稀土材料，是新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、节能与新能源汽车、先进轨道交通装备、电力装备等领域的关键基础功能材料, 在提升制造业层次和核心竞争力方面,将显示出极强的技术变革推动力, 是实现“中国制造2025”的有力保障, 其发展水平备受人们的关注。面对稀土资源短缺与环境污染的巨大压力，世界各国纷纷将“节能、环保、可持续发展”作为本世纪材料领域发展的主题。高性能无稀土或低稀土永磁材料的制备及性能研究是近期永磁材料领域研究的热点。要想获得一种高性能低稀土或无稀土永磁材料，必须要在材料体系与关键制备技术方面取得突破与自主创新。MnBi无稀土永磁材料，具有价格低、耐腐蚀性好、机械强度高等优点，特别是这类合金在某温度范围内矫顽力呈正温度系数，备受磁学研究者的关注。将低熔点MnBi合金扩散到钐钴磁体的晶界中，通过两硬磁性相的交换耦合作用，可以有效提升SmCo/MnBi双硬磁相磁体的综合磁性能。

激光熔覆技术是以激光束作为热源，在工件表面上涂覆一层金属或合金粉末，使它形成与基体材料性能完全不同的表面熔覆层，熔覆层与基体形成冶金结合的一种表面处理技术。它成功地将熔覆金属的延性、高强度和陶瓷相的高熔点、高硬度、较好的化学稳定性结合起来，构成一种新型的复合材料，从而提高材料或构件表面的性能，达到提高工件使用寿命的目的。因此，本发明将锰铋超微粉末和纳米稀土氟化物的糊状液体涂敷在钐钴磁体的表面，并通过激光加热熔覆处理，制得激光熔覆层，在后续的热处理过程中，有效促使锰铋相和稀土原子在钐钴晶界相中的扩散，从而显著提升双硬磁主相磁体的磁性能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种双硬磁主相混合磁体的制备方法。

本发明的双硬磁主相混合磁体的制备方法，包括如下步骤：

（1）纳米晶涂覆材料的制备：将Mn_100-aBi_a（30≤a≤70）快淬带进行高能球磨制成超微粉末后，加入含有纳米稀土氟化物的丙酮溶液，再混合搅拌制成糊状液体备用；

（2）钐钴磁体表面处理工艺：将烧结钐钴磁体切成薄片，并进行酸洗以去除磁体薄片表面的氧化膜；

（3）磁体表面激光涂敷处理：将步骤（1）获得的糊状纳米晶液体均匀涂敷在步骤（2）获得的钐钴磁体表面，经干燥箱烘干处理后，进行激光加热熔覆处理，制得激光熔覆层；

（4）热处理：将步骤（3）获得的具有熔覆层的烧结钐钴磁体薄片进行强磁场辅助氮气保护下，实现MnBi相渗透和稀土原子扩散，获得具有高磁性能的双硬磁主相混合磁体。

进一步的，步骤（1）中所述的高能球磨时间为5~30小时。

进一步的，步骤（1）中所述的纳米稀土氟化物为Sm、Nd、La、Lu、Pr、Ce、Ho氟化物中的一种或多种。

进一步的，步骤（2）中所述的磁体薄片的厚度为50~150 μm。

进一步的，步骤（3）中所述的涂覆层厚度为0.5~2.5 mm，干燥温度为40~100 ℃，干燥时间为30~200 min。