一种制备具有优良电磁性能的Fe4-xMxN(M=Ni,Co)软磁粉体的方法

摘要

一种制备具有优良电磁性能的Fe_4-xM_xN(M=Ni,Co)软磁粉体的方法，属于新材料领域。该发明方法以FeNi，FeCo合金粉末为原料，采用固气反应法在NH₃和H₂的气氛中氮化，加热过程采用两步法，先在高温下消除原料粉末制备过程中产生的残余应力，并且使原料粉末中存在的多相在高温下形成单一的γ相；再在低温下氮化。氮化得到Fe_4-xM_xN(M=Ni,Co)三元铁氮化合物，其中Fe_4-xNi_xN中x的范围为0.01≤x≤3，Fe_4-yCo_yN中y的范围为0.01≤y≤0.4。产物粉末颗粒的分散性好，平均粒径为5μm，并且具有高的饱和磁化强度和低的矫顽力。

主权项

一种三元铁氮化合物的制备方法，该三元铁氮化合物化学式为Fe_4‑xM_xN，M为Ni或Co元素，该三元铁氮化合物由FeNi或FeCo合金粉末在NH₃和H₂的气氛中采用两步法加热氮化得到，其中Fe_4‑xNi_xN中x的范围为0.01≤x≤3，Fe_4‑yCo_yN中y的范围为0.01≤y≤0.4；其特征在于具体步骤为：①原料FeNi合金粉末中Ni的原子百分比w的范围为0.25％≤w≤75％，FeCo合金粉末中Co的原子百分比w的范围为0.25％≤w≤10％，该合金粉末由羰基法，雾化法，机械合金化法或物理气相沉积方法制得；②将原料粉末均匀平铺于氧化铝坩埚中，将坩埚放于真空管式炉中后抽真空处理，之后通入NH₃和H₂的混合气体，其中NH₃的体积分数在0‑50％范围内，然后使真空管式炉加热到一个温度保温0.5h‑2h，原料为FeNi合金粉时这个温度范围为Fe‑Ni二元相图中相变线以上10℃‑100℃，原料为FeCo合金粉时这个温度范围为Fe‑Co二元相图中相变线以上10℃‑100℃；③控制温度在1‑2h内从步骤②中的温度降到氮化温度，原料为FeNi合金粉时氮化温度范围为Fe‑Ni二元相图中相变线以下10℃‑300℃，原料为FeCo合金粉时氮化温度范围为Fe‑Co二元相图中相变线以下300℃‑500℃，在氮化温度下保温3h‑8h，这个过程中的气氛为NH₃和H₂的混合气体，其中NH₃的体积分数在50％‑100％范围内；④氮化结束后随炉冷却，待炉子降到300℃以下后取出粉末样品。