[发明专利]一种晶界扩散制备高矫顽力块状锰铋纳米磁体的方法

摘要

本发明公开了一种晶界扩散制备高矫顽力块状锰铋纳米磁体的方法，包括：按照MnBi合金成分配料，获得合金铸锭并快淬成薄带；将MnBi快淬薄带进行真空热处理，获得纳米晶合金薄带；按照低熔点稀土四元ReAlSnZn合金成分配料，保温熔炼获得母合金铸锭并快淬成薄带；将MnBi和ReAlSnZn快淬薄带按一定比例混合，并通过高能球磨获得均匀混合的纳米复合粉末；利用热压法制得块状锰铋纳米磁体。本发明通过添加低熔点ReAlSnZn合金并辅助高能球磨和热压技术，使ReAlSnZn纳米晶合金在锰铋磁体热压过程中会熔化为液态，加速了低熔点合金中的稀土元素在晶界的扩散，改善块状锰铋磁体扩散后的均匀性和致密性，得到高矫顽力的块状锰铋纳米晶磁体。同时，本发明工艺简单，制备周期短，成本低，可应用于大规模批量生产。

主权项

1.一种晶界扩散制备高矫顽力块状锰铋纳米磁体的方法，其特征在于包括如下步骤：1）将纯度为99.99%以上的Mn、Bi合金，按照合金摩尔组成Mn_yBi_100‑y进行称重配料，其中y=46或52或58或64，将称得的目标成分原料进行真空熔炼，将合金反复熔炼3‑5次获得成分均匀的母合金铸锭，然后在快淬炉中制成薄带；2）将步骤1）制得的Mn_yBi_100‑y快淬薄带进行真空热处理，获得相应的纳米晶合金；3）将低熔点稀土四元ReAlSnZn合金成分以原子百分含量称重配料，其原子百分比为Re_aAl_bSn_{100‑a‑b‑c}Zn_c，Re为稀土元素Ce、La、Pr中的一种或几种，a、b、c满足一下关系：0.1≤a≤1，0.5≤b≤1.5，5≤c≤10，然后将已配好的原料密封于抽真空的石英管内，并置于550~650 ℃的电阻炉中进行1小时的保温熔炼，获得成分均匀的母合金锭子，然后在快淬炉中制成薄带；4）将步骤2）制得的Mn_yBi_100‑y快淬薄带和步骤3）制得的ReAlSnZn快淬薄带按一定比例混合，经高能球磨获得均匀混合的纳米复合粉末；5）利用热压法将步骤4）所制得的纳米复合粉末压制成块状锰铋纳米磁体。