專利名稱：Sm的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合超細(xì)納米晶永磁材料制備的一種方法。
最大磁能積是標(biāo)志永磁材料性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。目前，磁能積最高的永磁材料是Nd-Fe-B，實(shí)驗(yàn)室水平可達(dá)52 MGOe(理論為64 MGOe)。但由于其居里溫度低、矯頑力溫度系數(shù)大以及耐蝕性能差等缺點(diǎn)，應(yīng)用受到了限制。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的由硬磁相(如Nd2Fe14B)和軟磁相(如α-Fe)組成的復(fù)合納米晶材料是一類新型永磁材料〔1.R.Coehoom，D.B.de Mooij，J.P.W.B.Duchateau and K.H.J.Buschow.J.de Phys.，49，669(1988)，2.Eckart F.Kneller and Reinhard Hawig.IEEE Trans.Magn.，27，3588(1991)〕。理論預(yù)言〔Ralph Skomski and J.M.D.Coey.Phys.Rev.B，48，15812(1993)〕，這類復(fù)合納米晶永磁材料的最大磁能積可超過(guò)100MGOe，遠(yuǎn)高于任何一種單相永磁材料。另外，由于這類復(fù)合納米晶永磁材料稀土含量低，它還具有成本低和耐蝕性好等特點(diǎn)。目前，主要的制備方法有非晶合金直接退火法、快淬法和機(jī)械合金化法。上述制備方法存在的主要問(wèn)題是實(shí)際制備的復(fù)合納米晶永磁材料的最大磁能積(10-20 MGOe)都遠(yuǎn)低于理論預(yù)言的100 MGOe。其原因在于所制備合金的納米晶結(jié)構(gòu)與理論要求有較大偏差，特別是納米晶尺寸(d＝20-100nm)遠(yuǎn)大于理論所要求的臨界尺寸(d＜10nm)，且晶粒尺寸不均勻〔G.C.Hadjipanayis，J.Magn.Magn.Mater.200，373(1999).〕。
本發(fā)明的目的在于提供一種制備Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁材料的方法，采用該方法可制備出晶粒尺寸均勻且小于10nm，且分布均勻的復(fù)合超細(xì)納米晶永磁體的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁材料。
這種制備Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁材料的方法，其特征在于將熔體激冷法所制備的SmFeSiC非晶合金薄帶5裝入帶蓋的BN坩堝1中，在非晶薄帶周圍填裝粒度為10-50μm的BN粉體2；將此BN坩堝置于石墨套6內(nèi)后放入葉臘石組裝塊4中，上、下為WC合金塊3，在靠近非晶薄帶處安放一對(duì)NiCr-NiAl熱電偶7；完成組裝后，將葉臘石組裝塊4放入壓機(jī)的高壓腔內(nèi)，在650-800℃高溫和2-6GPa高壓下退火10-60分鐘，即可獲得晶粒尺寸d≤10nm的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁體。
附圖及實(shí)施例

圖1是本發(fā)明的高壓實(shí)驗(yàn)裝配2是本發(fā)明所制備的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁體的TEM照片實(shí)施例附圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例(見圖1)，首先，用單輥熔體激冷法制備Sm8Fe85Si2C5非晶合金薄帶5，將非晶合金薄帶5裝入葉臘石組裝塊4中，并放入壓機(jī)的高壓腔內(nèi)，在700℃高溫和3GPa高壓下退火10分鐘，即可獲得晶粒尺寸為d＝8-10nm的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁體。
本發(fā)明與復(fù)合納米晶永磁體的傳統(tǒng)制備方法(非晶合金直接退火法、快淬法和機(jī)械合金化法)相比，具有以下的特點(diǎn)本發(fā)明綜合應(yīng)用溫度和壓力來(lái)控制非晶合金的納米晶結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，由于增加了壓力這一重要的熱力學(xué)參量，可以在晶粒尺寸為6-40nm范圍內(nèi)控制合金的納米晶結(jié)構(gòu)的形成；本發(fā)明巧妙地利用壓力來(lái)促進(jìn)非晶合金晶化過(guò)程中晶體的成核，同時(shí)抑止其生長(zhǎng)，從而可以制備晶粒尺寸d≤10nm且分布均勻的復(fù)合超細(xì)納米晶永磁體；本發(fā)明所制備的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁體的晶粒尺寸為8-10nm，與直接退火Sm8Fe85Si2C5非晶薄帶所獲得的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe相比，晶粒尺寸減小了近20nm。同時(shí)，獲得了大的矯頑力Hc＝500kA/m和高的剩磁Mr/Ms＝0.83。
權(quán)利要求
1.一種制備Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁材料的方法，其特征在于將熔體激冷法所制備的Sm8Fe85Si2C5非晶合金薄帶(5)裝入帶蓋的BN坩堝(1)中，在非晶薄帶周圍填裝粒度為10-50μm的BN粉體(2)，將此BN坩堝置于石墨套(6)后，放入葉臘石組裝塊(4)中，上、下為WC合金塊(3)，在靠近非晶薄帶處安放一對(duì)NiCr-NiAl熱電偶(7)；組裝后，將葉臘石組裝塊(4)放入壓機(jī)的高壓腔內(nèi)，在650-800℃高溫和2-6GPa高壓下退火10-60分鐘，即可獲得晶粒尺寸d≤10nm的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe復(fù)合超細(xì)納米晶永磁體。
全文摘要
本發(fā)明涉及Sm
文檔編號(hào)C22C33/00GK1385870SQ02119590
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者張湘義, 王文魁 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)