專利名稱：一種高矯頑力錳鉍磁粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磁性材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高矯頑力錳鉍磁粉的制備方法。
背景技術(shù)：
錳鉍是一類具有良好磁性能的功能材料，在磁光存儲(chǔ)、永磁電機(jī)等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來(lái)，隨著風(fēng)力發(fā)電、電動(dòng)汽車等新興環(huán)保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，作為關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的永磁材料引起了人們的廣泛關(guān)注。目前常用的永磁材料如釹鐵硼磁體等溫度特性較差， 即磁體的磁性能隨著溫度的升高急劇下降，因此無(wú)法適用于對(duì)使用溫度有較高要求的產(chǎn)品。而錳鉍永磁材料則具有優(yōu)異的溫度特性，其磁性能的關(guān)鍵參數(shù)-矯頑力可以隨著溫度的升高而增大，因此有望在相關(guān)產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要作用。令人遺憾的是，錳鉍材料合成困難， 采用目前一些常規(guī)的材料制備、加工技術(shù)很難解決獲得具有高矯頑力的錳鉍材料。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述研究現(xiàn)狀，本發(fā)明綜合采用磁懸浮熔煉、熔體快淬、熱處理、高能球磨等多種技術(shù)，提出一種制備出具有高矯頑力的錳鉍磁粉的方法，該制備方法包括以下步驟第一，將原材料錳和鉍按照1 1(摩爾數(shù)比)配比，采用磁懸浮熔煉技術(shù)制成合
^^ ο第二，將合金在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是 溫度350-400°C、時(shí)間2-10小時(shí)。第三，將熱處理后的合金在真空的條件下進(jìn)行熔體快淬，獲得錳鉍合金薄帶。快淬的輥速為30-50米/秒。第四，將快淬得到的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度420-450°C、時(shí)間5-20分鐘。第五，將熱處理后的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行高能球磨，最終獲得具有高矯頑力的錳鉍磁粉。球磨時(shí)間為1-3小時(shí)。上述步驟一中所述的磁懸浮熔煉是指將原材料錳和鉍置入銅質(zhì)坩堝，然后利用銅坩鍋電流形成的磁場(chǎng)將熔煉的錳鉍合金懸浮于空中進(jìn)行熔煉的方法，這種方法由于不存在坩鍋與合金原料的接觸，因此沒有污染，可獲得高純度錳鉍合金。步驟三種所述的熔體快淬是指利用感應(yīng)電流加熱置于石英管中的錳鉍合金并使之熔化，然后利用氣體壓力將熔融的液態(tài)合金從石英管下端的管口噴射到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥上，形成巨大的溫差，從而達(dá)到細(xì)化錳鉍合金顯微組織的目的，這對(duì)于錳鉍合金最終獲得高矯頑力具有重要作用。利用本發(fā)明提供的制備方法獲得的錳鉍磁粉具有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)一是在室溫下具有較高的矯頑力，可達(dá)到10000奧斯特以上，可以廣泛的應(yīng)用于永磁器件的制造。另一個(gè)特點(diǎn)是，磁粉在25°c (室溫)-200°C的溫度范圍內(nèi)，其矯頑力隨著溫度的升高而增大。因此 3十分有利于磁粉在較高的溫度環(huán)境下使用。


圖1為采用本發(fā)明所提供的方法制備的錳鉍磁粉的室溫磁滯回線(實(shí)施例1樣品
結(jié)果)ο
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 原材料錳和鉍按照1 1(摩爾數(shù)比)配比，采用磁懸浮熔煉技術(shù)制成合金。將合金在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度350°C、時(shí)間10 小時(shí)。將熱處理后的合金在真空的條件下進(jìn)行熔體快淬，獲得錳鉍合金薄帶?？齑愕妮佀贋?0米/秒。將快淬得到的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度420°C、時(shí)間20分鐘。將熱處理后的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行高能球磨，最終獲得具有高矯頑力的錳鉍磁粉。球磨時(shí)間為3小時(shí)。實(shí)施例2:原材料錳和鉍按照1 1(摩爾數(shù)比)配比，采用磁懸浮熔煉技術(shù)制成合金。將合金在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度370°C、時(shí)間8 小時(shí)。將熱處理后的合金在真空的條件下進(jìn)行熔體快淬，獲得錳鉍合金薄帶?？齑愕妮佀贋?5米/秒。將快淬得到的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度430°C、時(shí)間15分鐘。將熱處理后的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行高能球磨，最終獲得具有高矯頑力的錳鉍磁粉。球磨時(shí)間為2小時(shí)。實(shí)施例3:原材料錳和鉍按照1 1(摩爾數(shù)比)配比，采用磁懸浮熔煉技術(shù)制成合金。將合金在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度380°C、時(shí)間5 小時(shí)。將熱處理后的合金在真空的條件下進(jìn)行熔體快淬，獲得錳鉍合金薄帶?？齑愕妮佀贋?0米/秒。將快淬得到的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度440°C、時(shí)間10分鐘。將熱處理后的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行高能球磨，最終獲得具有高矯頑力的錳鉍磁粉。球磨時(shí)間為1.5小時(shí)。實(shí)施例4:原材料錳和鉍按照1 1(摩爾數(shù)比)配比，采用磁懸浮熔煉技術(shù)制成合金。將合金在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度400°C、時(shí)間2 小時(shí)。將熱處理后的合金在真空的條件下進(jìn)行熔體快淬，獲得錳鉍合金薄帶?？齑愕妮佀贋?0米/秒。將快淬得到的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度450°C、時(shí)間5分鐘。將熱處理后的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行高能球磨，最終獲得具有高矯頑力的錳鉍磁粉。球磨時(shí)間為1小時(shí)。有關(guān)具體實(shí)施例中錳鉍磁粉的室溫及高溫矯頑力見表1。表1實(shí)施例中錳鉍磁粉的室溫及高溫矯頑力
權(quán)利要求
1. 一種制備高矯頑力錳鉍磁粉的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟一，將原材料錳和鉍按照摩爾數(shù)比1 1配比，采用磁懸浮熔煉技術(shù)制成合金； 步驟二，將合金在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度350-400°C、時(shí)間2-10小時(shí)；步驟三，將熱處理后的合金在真空的條件下進(jìn)行熔體快淬，獲得錳鉍合金薄帶，快淬的輥速為30-50米/秒；步驟四，將快淬得到的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理，熱處理的工藝條件是溫度420-450°C、時(shí)間5-20分鐘；步驟五，將熱處理后的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行高能球磨，最終獲得具有高矯頑力的錳鉍磁粉，球磨時(shí)間為1-3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高矯頑力錳鉍磁粉的制備方法，屬于磁性材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該包括以下步驟將原材料錳和鉍按照1∶1(摩爾數(shù)比)配比，采用磁懸浮熔煉技術(shù)制成合金；將合金在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理；將熱處理后的合金在真空的條件下進(jìn)行熔體快淬，獲得錳鉍合金薄帶；將快淬得到的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行熱處理；最后將熱處理后的薄帶在1個(gè)大氣壓氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行高能球磨，獲得錳鉍磁粉。利用本發(fā)明提供的制備方法獲得的錳鉍磁粉在室溫下具有較高的矯頑力，并且其矯頑力隨著溫度的升高而增大。
文檔編號(hào)C22C22/00GK102240810SQ20111017190
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者劉衛(wèi)強(qiáng), 岳明, 張東濤, 張久興, 耿文甜 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)