一种低成本无稀土纳米复合永磁材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低成本无稀土纳米复合永磁材料及其制备方法。低成本无稀土纳米复合永磁材料的化学分子式为Mn53‑xAl45C2Wx/(Fe1‑yCoy)2B。制备方法是：将纯金属原料按Mn53‑xAl45C2Wx合金名义配料，获得母合金锭子，并制成薄带；将快淬带进行真空热处理，获得τ相Mn53‑xAl45C2Wx合金；按照(Fe1‑yCoy)2B合金成分配料，获得母合金锭子，并制成薄带；将热处理后的Mn53‑xAl45C2Wx合金快淬带和(Fe1‑yCoy)2B合金快淬带进行高能球磨，制成纳米晶合金粉末；将获得的纳米复合粉末放电等离子烧结制得全致密的纳米复合永磁材料；将经烧结的纳米复合永磁材料进行热变形，提高取向度，获得低成本无稀土各向异性无稀土纳米复合永磁材料。本发明专利技术制备的永磁材料不含稀土元素，有效降低原料成本，同时工艺简单，易于操作，适合于大规模批量化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种低成本无稀土纳米复合永磁材料及其制备方法。
技术介绍
高性能永磁材料已广泛应用于军工设备、电声器件、电动机、发电机、计算机硬盘驱动器、音圈电机、核磁共振成像仪、微波通讯技术、控制器、仪表及其他需用永久磁场的装置和设备中。稀土金属间化合物永磁是目前性能最好的永磁材料。如钐钴基磁体的磁能积已超过30MGOe，钕铁硼永磁体的磁能积已达到59.5MGOe。然而，稀土永磁材料由于其高额的原材料成本使得这些高性能的磁体价格昂贵。同时，由于中国近年来对稀土产业实行出口配额和上调出口关税等宏观调控政策导致其价格上涨，因此开发成本低廉的无稀土永磁是我国磁性材料产业降低成本、增强竞争力和可持续发展的必然选择。无稀土锰铝合金(Mn-Al)是不含稀缺贵重材料（如稀土和镍、钴等）的永磁合金，因此价格低廉。Mn-Al二元合金中的铁磁性τ相MnAl合金具有较强的单轴磁晶各向异性，易磁化轴为[001]轴，K1=1.5MJ/m3，Ms=114Am2/kg，Tc=650K。MnAl合金的理论最大磁能积(BH)max=12MGOe，理论密度为5200kg/m3，具有很高的单位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本无稀土纳米复合永磁材料，其特征在于：其化学分子式为Mn53‑xAl45C2Wx/(Fe1‑yCoy)2B，其中W为Ti、Cu、Ni、Zr元素中的一种或几种，x为W元素的原子百分数，x满足关系式：0≤x≤3，y为Co元素的原子百分数，y满足关系式：0＜y≤0.5；其中(Fe1‑yCoy)2B和Mn53‑xAl45C2Wx的重量百分比z满足关系式：0＜z≤0.3。

【技术特征摘要】
1.一种低成本无稀土纳米复合永磁材料，其特征在于：其化学分子式为Mn53-xAl45C2Wx/(Fe1-yCoy)2B，其中W为Ti、Cu、Ni、Zr元素中的一种或几种，x为W元素的原子百分数，x满足关系式：0≤x≤3，y为Co元素的原子百分数，y满足关系式：0＜y≤0.5；其中(Fe1-yCoy)2B和Mn53-xAl45C2Wx的重量百分比z满足关系式：0＜z≤0.3。2.根据权利要求1所述的一种低成本无稀土纳米复合永磁材料，其特征在于：所述低成本无稀土纳米复合永磁材料的组成元素包括Mn、Al、C、Ti、Cu、Ni、Zr、Fe、Co、B，这些原料的纯度是99.9％～99.999％。3.一种如权利要求1所述的低成本无稀土纳米复合永磁材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1) 将纯金属原料按Mn53-xAl45C2Wx合金名义成分以原子百分含量称量配料，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锭子，然后在快淬炉中制成薄带；(2) 将步骤（1）中得到的Mn53-xAl45C2Wx薄带进行真空热处理，获得τ相Mn53-xAl45C2Wx合金；(3) 按照(Fe1-yCoy)2B合金成分称量各元素原料进行配料，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锭子，然后在快淬炉中制成薄带；(4) 将热处理后的Mn53-xAl45C2Wx合金快淬带和(Fe1-yCoy...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朋越，陶姗，葛洪良，刘晓刚，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33