【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种层状复合结构钕铁硼永磁材料及其制备方法和应用，属于磁性材料领域。
技术介绍
1、近年来，烧结钕铁硼永磁材料由于具有极高的矫顽力和磁能积而广泛应用在仪器仪表、微波通信、风力发电、电动汽车等国民经济的各个行业。实际制备烧结钕铁硼磁体的性能已经逼近其理论值，其性能的提升主要集中在调节原始成分、调控磁体微观结构及元素分布等方面。
2、研究表明，对于烧结钕铁硼磁体而言，在成分和微观结构确定的情况下，其矫顽力和磁能积等磁性能基本确定，若要对最终磁体的磁性能进行调节，必须重新设计磁体的成分和制备工艺，这造成烧结钕铁硼磁体的开发流程不仅耗时费力，而且制备新型磁体的最终性能也具有一定的不可调控性。这一问题对烧结钕铁硼稀土永磁的开发和升级迭代造成了极大的困难。
技术实现思路
1、针对上述钕铁硼磁体宏观结构难以调控的问题，本申请提供了一种解决方案：通过多组元烧结钕铁硼材料的层状复合获得一种具有结构可控、磁性能可调节的钕铁硼磁体永磁材料。所谓的层状复合结构，是指把几种具有不同内禀性能的钕铁硼磁体按照设计的结构复合成一种具有层状结构的复合型材料。通过叠层技术搭配高温热处理工艺，获得具有宏观叠层结构的钕铁硼磁体。
2、根据本申请的一个方面，提供一种层状复合结构钕铁硼永磁材料的制备方法，包括以下步骤：
3、将具有不同磁性能的钕铁硼磁体切割成具有相同截面形状的薄片，堆叠、烧结，得到所述层状复合结构钕铁硼永磁材料。
4、所述钕铁硼磁体的组成通式为reαb
5、利用线性叠加原理计算每种钕铁硼磁体在所述层状复合结构钕铁硼永磁材料中应占的比例。
6、假设选取了n种具有不同磁性能的钕铁硼磁体，其体积比为x1：x2：x3：。。。：xn，每种具有不同磁性能的钕铁硼磁体的磁性能相应为m1、m2、m3、。。。mn，所述层状复合结构钕铁硼永磁材料的磁性能m通过式(1)得到：
7、
8、x1、x2、x3、。。。、xn之间的关系如式(2)：
9、
10、其中，所述磁性能选自矫顽力、剩余磁化强度、最大磁能积、居里温度中的一种。
11、所述层状复合结构钕铁硼永磁材料的体积为v，截面积为s，高度为h；
12、所述薄片的体积为v1、v2、v3、。。。、vn，高度为h1、h2、h3、。。。、hn；
13、其中；
14、
15、
16、(x1：x2：x3：。。。：xn)＝(v1：v2：v3：。。。：vn)＝(h1：h2：h3：。。。：hn)。
17、n大于等于2。
18、所述薄片堆叠前经过抛光。
19、所述薄片堆叠时，每层薄片之间添加过渡层；
20、所述过渡层选自低熔点轻稀土合金和/或含重稀土合金的粉末或薄片。
21、可选地，所述过渡层选自((pr,nd)hx、tbhx、dy70cu30)中的至少一种。
22、所述烧结的温度为1000～1100℃；
23、可选地，所述烧结的温度为1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1100℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
24、所述烧结的时间为1～6h；
25、可选地，所述烧结的时间为1h、2h、3h、4h、5h、6h中的任意值或任意两者之间的范围值。
26、所述烧结的真空度为1*10-4～1*10-2pa。
27、可选地，所述烧结的真空度为1*10-4、1*10-3、1*10-2中的任意值或任意两者之间的范围值。
28、所述回火包括一级回火和二级回火；
29、所述一级回火的温度为850～950℃；
30、可选地，所述一级回火的温度为850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
31、所述一级回火的时间为1～4h；
32、可选地，所述一级回火的时间为1h、2h、3h、4h的任意值或任意两者之间的范围值。
33、所述二级回火的温度为480～600℃；
34、可选地，所述二级回火的温度为480℃、500℃、520℃、540℃、560℃、580℃、600℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
35、所述二级回火的时间为1～4h。
36、可选地，所述二级回火的时间为1h、2h、3h、4h的任意值或任意两者之间的范围值。
37、根据本申请的另一个方面，提供一种钕铁硼永磁材料，通过上述的制备方法制备；
38、所述钕铁硼永磁材料具有宏观层状复合结构。
39、根据本申请的另一个方面，提供一种上述钕铁硼永磁材料的应用，用于仪器仪表、微波通信、风力发电、电动汽车。
40、本申请的有益效果为：
41、本申请制备的层状复合结构钕铁硼磁体各层成分均匀，层间结合强度高，并且通过异质结将不同层磁体耦合在一起，使得最终磁体在宏观上表现出单一退磁行为，获得微观结构和磁性能可调控的层状复合结构磁体。此外，本申请的工艺过程简单，易于实现自动化操作，适合大规模批量化生产。因此，通过本申请可以制备出高性能的层状复合结构钕铁硼磁体，缩短钕铁硼磁体的开发工艺，可满足实际应用的需求。
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1.一种层状复合结构钕铁硼永磁材料的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
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8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
9.一种钕铁硼永磁材料，其特征在于，
10.一种权利要求9所述钕铁硼永磁材料的应用，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种层状复合结构钕铁硼永磁材料的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，<...
【专利技术属性】
技术研发人员：范晓东，李豫豪，丁广飞，曹帅，郭帅，郑波，陈仁杰，闫阿儒，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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