一种各向异性纳米晶复合永磁材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种各向异性纳米晶复合永磁材料及其制备方法，本发明的技术解决方案是利用稀土高正分成分，通过热压/热变形制备各向异性纳米晶磁体，将各向异性纳米晶磁体破碎为片状各向异性Nd₂Fe₁₄B晶粒，去除富稀土相后，再在各向异性R₂Fe₁₄B片状晶粒表面涂覆软磁性Fe或FeCo，然后通过热压方法将复合颗粒制备成为全密度大块各向异性纳米复合磁体；本发明得到的纳米晶复合磁体具有高的取向度，克服了传统低正分成分由于缺少富钕相而无法实现高取向度的缺点；本发明包含纳米尺度的软硬磁性相，并且具有高的最大磁能积，高剩磁和高内禀矫顽力。

主权项

一种各向异性纳米晶复合永磁材料制备方法，其特征在于，在硬磁性相的外部包覆软磁性相以形成各向异性纳米晶复合磁体，所述硬磁性相为R₂Fe₁₄B，是厚度方向30～100nm，宽度方向300～500nm的各向异性片状晶，且该各向异性片状晶的易磁化方向与其厚度方向一致；所述软磁性相成分为Fe、FeCo或FeNi，厚度为5～100nm；其制备步骤如下：1)用冶炼得到的合金铸锭通过快淬或机械合金化制备纳米晶磁粉；所述纳米晶磁粉成分为R₂Fe₁₄B相和富稀土相构成；2)将所述纳米晶磁粉通过热压工艺热压成为完全致密化各向同性磁体；3)将所述各向同性磁体通过热变形制备成各向异性磁体；该各向异性磁体由各向异性片状晶及富稀土相构成；4)将所述各向异性磁体经过破碎，去除磁体表面的富稀土相，得到易磁化方向与片状晶厚度方向一致的各向异性片状晶；5)通过物理或化学方法在所述各向异性片状晶表面涂覆或包覆软磁性相，得到纳米复合片状晶粒；所述纳米复合片状晶粒包含形状各向异性和磁晶各向异性；6)通过热压方法将所述纳米复合片状晶粒制备成为全密度各向异性纳米晶复合磁材料，其易磁化方向平行于热压压力方向；其中：所述将各向异性磁体经过破碎是指在氢气环境中进行氢破碎，使磁体内部晶粒沿界面断开，然后进行脱氢处理；所述去除磁体表面的富稀土相是指利用酸液将破碎后磁体中多余的富稀土相腐蚀掉；所述通过热变形制备的各向异性磁体的成分按原子比为：(RE1‑x RE′x)₂(Fe1‑yTMy)₁₄B；其中，RE为钕和/或镨，RE′是取自Y，La，Ce，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu中的一种或多种；TM是Co，Ni，Mn，Cr，Al，Sn，Ga，Ti，Zn，Zr，Mo，Ag，W，Nb和Cu中的一个或多个过渡族元素；x的取值范围为0～0.4，y的取值范围为0～0.4。