[发明专利]一种高性能复合磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能复合磁体的制备方法，属于磁性材料技术领域。该制备方法包括：采用氢气正压气氛下高能球磨(Pr,Ce)‑Fe‑B合金薄带、低熔点Pr‑Ce‑Al‑Cu合金，并加入一定比例的新癸酸铋Bi(C₁₀H₁₉O₂)₃和醋酸锰Mn(CH₃COO)₂的混合液体，实现锰与铋纳米颗粒及(Pr,Ce)‑Fe‑B合金薄带和Pr‑Ce‑Al‑Cu合金粉末的细化；将混合粉末进行低温辅助磁场取向成型制得压坯，随后进行磁场辅助激光加热下的热处理，获得高磁性能和高密度的复合磁体。本发明方法工艺简单，成型容易，降低了成本，有利于高性能复合磁体在更多永磁器件中的应用。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种高性能复合磁体的制备方法。

背景技术

近年来，稀土永磁材料的巨大需求导致稀土资源的过度消耗，新型低稀土或非稀土永磁材料成为研究热点。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(Pr,Ce)-Fe-B永磁材料与MnBi合金在纳米尺度进行复合，通过纳米晶之间的两相交换耦合作用，该纳米复合磁体可以兼具MnBi合金的高磁晶各向异性和(Pr,Ce)-Fe-B永磁材料的高饱和磁化强度，同时可以弥补(Pr,Ce)-Fe-B永磁体温度稳定性差的不足之处，以期获得低矫顽力温度系数甚至正矫顽力温度系数的复合永磁体。

晶界扩散技术作为一种提高烧结钕铁硼和钐钴磁体矫顽力的一种新型工艺，主要通过稀土金属或者化合物的粉末作为扩散源，在一定的温度下进行扩散热处理，通过优化晶界相和提高主相的各向异性场，实现钕铁硼和钐钴磁体矫顽力的提升。但是，晶界扩散技术，特别是低熔点Pr-Ce-Al-Cu四元合金作为扩散源，在(Pr,Ce)-Fe-B/MnBi复合纳米磁体中还没用进行相关研究和报道。因此，本发明采用MnBi硬磁相自组装合成和(Pr,Ce)-Fe-B合金复合，并加入了低熔点Pr-Ce-Al-Cu四元合金作为扩散源，同时引入低温辅助磁场取向成型技术和磁场辅助激光加热技术下热处理来提升磁体的磁性能。在氢气正压气氛下高能球磨中，可以实现新癸酸铋Bi(C₁₀H₁₉O₂)₃和醋酸锰Mn(CH₃COO)₂中锰与铋纳米颗粒的获取和细化，并对(Pr,Ce)-Fe-B合金中主相发生部分或全部歧化，并在后续低温辅助磁场取向成型技术和磁场辅助激光加热技术下，实现硬磁相（(Pr,Ce)₂Fe₁₄B和MnBi）的自组装合成，从而实现(Pr,Ce)-Fe-B/MnBi多硬磁相的有效复合来提升磁体的磁性能和密度。

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高性能复合磁体的制备方法。

本发明的高性能复合磁体的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用熔体快淬法制备(Pr,Ce)-Fe-B合金薄带，铜辊转速为10~50 m/s；

（2）采用真空感应熔炼技术制备低熔点Pr-Ce-Al-Cu合金铸锭，将铸锭滚动球磨制成粒度为5~15 μm的合金粉末；