专利名称：Sm的制作方法
技术领域：
本发明涉及复合超细纳米晶永磁材料制备的一种方法。
最大磁能积是标志永磁材料性能优劣的一个重要指标。目前，磁能积最高的永磁材料是Nd-Fe-B，实验室水平可达52 MGOe(理论为64 MGOe)。但由于其居里温度低、矫顽力温度系数大以及耐蚀性能差等缺点，应用受到了限制。近年来发展起来的由硬磁相(如Nd2Fe14B)和软磁相(如α-Fe)组成的复合纳米晶材料是一类新型永磁材料〔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)〕。理论预言〔Ralph Skomski and J.M.D.Coey.Phys.Rev.B，48，15812(1993)〕，这类复合纳米晶永磁材料的最大磁能积可超过100MGOe，远高于任何一种单相永磁材料。另外，由于这类复合纳米晶永磁材料稀土含量低，它还具有成本低和耐蚀性好等特点。目前，主要的制备方法有非晶合金直接退火法、快淬法和机械合金化法。上述制备方法存在的主要问题是实际制备的复合纳米晶永磁材料的最大磁能积(10-20 MGOe)都远低于理论预言的100 MGOe。其原因在于所制备合金的纳米晶结构与理论要求有较大偏差，特别是纳米晶尺寸(d＝20-100nm)远大于理论所要求的临界尺寸(d＜10nm)，且晶粒尺寸不均匀〔G.C.Hadjipanayis，J.Magn.Magn.Mater.200，373(1999).〕。
本发明的目的在于提供一种制备Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁材料的方法，采用该方法可制备出晶粒尺寸均匀且小于10nm，且分布均匀的复合超细纳米晶永磁体的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁材料。
这种制备Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁材料的方法，其特征在于将熔体激冷法所制备的SmFeSiC非晶合金薄带5装入带盖的BN坩埚1中，在非晶薄带周围填装粒度为10-50μm的BN粉体2；将此BN坩埚置于石墨套6内后放入叶腊石组装块4中，上、下为WC合金块3，在靠近非晶薄带处安放一对NiCr-NiAl热电偶7；完成组装后，将叶腊石组装块4放入压机的高压腔内，在650-800℃高温和2-6GPa高压下退火10-60分钟，即可获得晶粒尺寸d≤10nm的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁体。
附图及实施例
图1是本发明的高压实验装配2是本发明所制备的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁体的TEM照片实施例附图1是本发明的一个实施例(见图1)，首先，用单辊熔体激冷法制备Sm8Fe85Si2C5非晶合金薄带5，将非晶合金薄带5装入叶腊石组装块4中，并放入压机的高压腔内，在700℃高温和3GPa高压下退火10分钟，即可获得晶粒尺寸为d＝8-10nm的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁体。
本发明与复合纳米晶永磁体的传统制备方法(非晶合金直接退火法、快淬法和机械合金化法)相比，具有以下的特点本发明综合应用温度和压力来控制非晶合金的纳米晶结构的转变过程，由于增加了压力这一重要的热力学参量，可以在晶粒尺寸为6-40nm范围内控制合金的纳米晶结构的形成；本发明巧妙地利用压力来促进非晶合金晶化过程中晶体的成核，同时抑止其生长，从而可以制备晶粒尺寸d≤10nm且分布均匀的复合超细纳米晶永磁体；本发明所制备的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁体的晶粒尺寸为8-10nm，与直接退火Sm8Fe85Si2C5非晶薄带所获得的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe相比，晶粒尺寸减小了近20nm。同时，获得了大的矫顽力Hc＝500kA/m和高的剩磁Mr/Ms＝0.83。
权利要求
1.一种制备Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁材料的方法，其特征在于将熔体激冷法所制备的Sm8Fe85Si2C5非晶合金薄带(5)装入带盖的BN坩埚(1)中，在非晶薄带周围填装粒度为10-50μm的BN粉体(2)，将此BN坩埚置于石墨套(6)后，放入叶腊石组装块(4)中，上、下为WC合金块(3)，在靠近非晶薄带处安放一对NiCr-NiAl热电偶(7)；组装后，将叶腊石组装块(4)放入压机的高压腔内，在650-800℃高温和2-6GPa高压下退火10-60分钟，即可获得晶粒尺寸d≤10nm的Sm2(Fe，Si)17Cx/α-Fe复合超细纳米晶永磁体。
全文摘要
本发明涉及Sm
文档编号C22C33/00GK1385870SQ02119590
公开日2002年12月18日 申请日期2002年5月30日 优先权日2002年5月30日
发明者张湘义, 王文魁 申请人:燕山大学