[发明专利]一种高性能钐铁氮磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能钐铁氮磁体的制备方法，属于磁性材料技术领域。该制备方法包括：通过制备Sm₂Fe₁₇的合金铸锭并进行氮化时效处理，获得钐铁氮合金铸锭；采用熔体快淬法高熵合金快淬带，并将快淬带通过行星式球磨工艺进行破碎，制得混合液；在钐铁氮合金铸锭进行高能球磨的过程中，以喷雾的方式将混合液喷射到钐铁氮合金粉体中，使高熵合金粉体有效包覆在钐铁氮粉体表面，有效提升扩散物和磁粉间的接触面积，提高扩散效率，并通过N₂保护下的氮化回火热处理，获得高性能的钐铁氮磁体。本发明工艺过程简单，易操作，有利于高性能钐铁氮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，尤其涉及一种高性能钐铁氮磁体的制备方法。

背景技术

稀土永磁材料是将稀土Nd、Sm、Pr等元素和一些过渡金属元素形成的合金，并经过特定工艺制备形成的具有永磁性能的特殊材料，目前已广泛应用于电动机、发电机、核磁共振成像仪、微波通讯技术、仪表及其他需用永久磁场的装置和设备中。目前，应用最为广泛的稀土永磁材料主要是：SmCo₅型、Sm₂Co₁₇型和NdFeB系永磁体。同时，SmFeN系永磁材料自问世以来以其优异的磁性能和良好的温度稳定性受到人们的重视，作为唯一可以在性能上超越NdFeB的永磁体，成为国内外稀土永磁材料的研究热点之一。高熵合金的组成元素众多，从而赋予它各种独特的效应，例如高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应和鸡尾酒效应等，同时，在高熵合金的的各种性能中，其力学性能是目前研究最为广泛深入的。由于合金内部原子的固溶强化作用和强烈的晶格畸变作用，高熵合金往往具有很高的强度和硬度。

因此，本发明通过在钐铁氮合金铸锭进行高能球磨的过程中，以喷雾的方式将FeCoNiMnGa粉体和汽油的混合液喷射到钐铁氮合金粉体中，边球磨、边喷射，使FeCoNiMnGa粉体有效包覆在钐铁氮粉体表面，有效提升扩散物和磁粉间的接触面积，提高扩散效率，并通过N₂保护下的一级和二级的氮化回火热处理，获得高性能的钐铁氮磁体。

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钐铁氮磁体的制备方法。

本发明的高性能钐铁氮磁体的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用电弧熔炼制备名义成分为Sm₂Fe₁₇的合金铸锭，随后将合金锭在300~700℃下的N₂气保护中进行氮化时效处理，氮化时效处理的时间为2~15 h，获得钐铁氮合金铸锭；

（2）采用熔体快淬法制备名义成分为FeCoNiMnGa的高熵合金快淬带，铜辊转速为10~50 m/s；随后将快淬带在汽油的保护下通过行星式球磨工艺进行破碎，制得粉体粒径为10~30 μm的混合液，球磨的时间为2~10 h；

（3）将步骤（1）获得的钐铁氮合金铸锭进行高能球磨，同时以喷雾的方式将步骤（2）获得的FeCoNiMnGa粉体和汽油的混合液喷射到钐铁氮合金粉体中，边球磨、边喷射，直至球磨结束；所述的FeCoNiMnGa粉体和汽油的混合液占钐铁氮合金铸锭重量的5~30 %，其中FeCoNiMnGa粉体占混合液总重量的5~30 %；

（4）将步骤（3）获得的混合粉体磁场取向成型低温辅助技术制备压坯；

（5）将步骤（4）获得的压坯在N₂气保护中进行一级和二级的氮化回火热处理，获得高性能的钐铁氮磁体。

进一步的，步骤（3）中所述的高能球磨的时间为2~8 h。

进一步的，步骤（4）中所述的磁场取向成型低温辅助技术的磁场强度为1~3 T，压力为20~150 MPa，温度为50~150 ℃。