[发明专利]一种微波电火花制备毫米级球状半硬磁Co-Ni非晶合金的方法

说明书

本发明公开了一种微波电火花制备毫米级球状半硬磁Co‑Ni非晶合金的方法，将水热合成方法制备的Co‑Ni纳米晶合金放入坩埚中，将装有Co‑Ni纳米晶合金的坩埚放入家用微波炉中，微波加热30分钟；取出坩埚，筛选出毫米级球状Co‑Ni非晶合金。本发明制备的毫米级球状Co‑Ni非晶合金直径为0.4‑0.6mm，由球内熔融态Co‑Ni颗粒以及球面的固态Co‑Ni颗粒所聚集而成，室温下的矫顽力为28Oe，饱和磁化强度为60emu/g，在电磁弹丸、磁性振子、磁屏蔽球、催化剂、磁按摩球等方面具有应用价值。

技术领域

本发明涉及一种微波电火花制备毫米级球状半硬磁Co-Ni非晶合金的方法，属于磁性非晶合金和金属材料领域。

背景技术

毫米级球状半硬磁Co-Ni非晶合金，因其具有不同于微纳粉体的块体特征，在磁场中具有球体运动特性，在电磁弹丸、磁性振子、磁屏蔽球、催化剂、磁按摩球等方面具有应用价值。而且，合金球的内部为熔融态非晶Co-Ni颗粒但球面为固态Co-Ni颗粒，合金球大小均一、成分和形貌均一。该合金球结构独特，性能优异，具有重要的学术和应用价值。

目前合成磁性非晶合金的方法有激光熔融法、放电等离子烧结、气体雾化法、机械合金法、粉末固结成形法、直接凝固法等。以上这些技术均面临了形成磁性非晶的材料成分范围较窄、抑制非均匀形核工序复杂、加热不均匀、能耗大以及合成时间较长等难题。

发明内容

本发明旨在提供一种微波电火花制备毫米级球状半硬磁Co-Ni非晶合金的方法，利用家用微波炉中微波场与金属纳米晶合金相互作用所产生电火花使其快速熔化，然后在空气中快速冷却、凝固而形成毫米级球状Co-Ni非晶合金，制备工艺简单、方法新颖，而且毫米级球状非晶合金的结构独特，性能优异。

本发明利用微波电火花制备毫米级球状半硬磁Co-Ni非晶合金的方法，包括如下步骤：

步骤1：采用水热合成方法制备Co-Ni纳米晶合金，形貌为球形，直径为200nm，分布均匀，成分均匀；该制备方法为常规方法(水热合成)，参考文献：

[1]Min Wang,Zhongzhu Wang,Peihong Wang,Yanlin Liao,Hong Bi,Single-layer and double-layer microwave absorbers based on Co67Ni33 microspheres andNi0.6Zn0.4Fe2O4 nanocrystals,Journal of Magnetism and Magnetic Materials 425(2017)25–30.

[2]M.Y.Rafique,L.Q.Pan,W.S.Khan,M.Z.Iqbal,H.M.Qiu,M.H.Farooq,M.Ellahi,Z.G.Guo,Controlled Synthesis,phase formation,growth mechanism,andmagnetic properties of 3-D CoNi alloy microstructures composed of nanorods,CrystEngComm 15(2013)5314-5325.

[3]廖锦云，冯裕发，余仕文，李浩，张喜斌,三维钴镍合金微球的合成研究,惠州学院学报(自然科学版),2012,32(3),43-46.

步骤2：将Co-Ni纳米晶合金放入坩埚中，将装有Co-Ni纳米晶合金的坩埚(未封盖)放入家用微波炉中，微波加热30分钟；

步骤2中，微波加热的功率1100W，频率2.45GHz。

步骤3：取出坩埚，筛选出毫米级球状Co-Ni非晶合金，所制备的毫米级球状颗粒尺寸均匀，直径为0.4-0.6mm，分散性好。经称量，质量比为20-40％的Co-Ni纳米晶合金转化为毫米级球状Co-Ni非晶合金。