[发明专利]一种高性能高电阻率复合磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能高电阻率复合磁体的制备方法，属于磁性材料技术领域。该制备方法包括：将MnBi快淬带与软磁α‑Fe粉混合并低温液氮保护下高能球磨获得混合纳米晶磁粉；将无机绝缘纳米级材料、纳米级氟化物和混合纳米晶磁粉按一定的质量比例混合，再加入丙酮溶液，混合制成糊状液体；将圆柱钐钴磁体上下表面进行酸洗抛光处理，以去除钐钴磁体上下表面的氧化膜，随后对磁体进行预加热处理；将糊状液体均匀涂敷在钐钴磁体上下表面，然后进行强磁场下的激光熔覆热处理，实现了双硬磁相和软磁相之间的有效复合，提升了耦合强度及磁体的电阻率，获得具有高磁性能和高电阻率的复合磁体，有利于该磁体在更多器件中的应用，以满足市场需求。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种高性能高电阻率复合磁体的制备方法。

背景技术

20世纪是永磁材料高速发展的百年，各种新技术的引入和新材料的发现使得永磁材料的磁能积讯速提高。到目前为止，人们广泛使用的永磁材料主要有几类，包括铁氧体、AlNiCo和稀土永磁。众所周知，大块的金属物体在高频交变电场下会产生感应电动势，由感应电动势产生的感应电流沿着导体的圆周方向转圈呈闭合漩涡状，即涡流。这种涡流不能够像电流一样通过导体输送出去，会造成物体本身发热，从而引起较大的能量损耗。稀土永磁材料也不例外，永磁体的电阻率一般都比较低，当大尺寸的磁体在高频率交变的磁场下如永磁电机中使用时，同样会产生涡流和发热。由于稀土永磁体的磁性能与温度有很强的依赖关系，磁性能会随温度升高而降低，稀土永磁体在使用时若产生的涡流过大，磁体则会剧烈的发热，导致磁体大幅度的退磁，严重缩短磁体的寿命。因此，需要提高稀土永磁体本身的电阻率至一定程度，既不影响磁体的正常使用，又能减少稀土永磁在高频率交变磁场下使用时产生的热量，降低永磁体磁性能的损失。

目前，提高磁体电阻率的方法主要有三种，（1）采用高分子材料包覆；（2）采用具有高电阻率的粉体掺杂；（3）通过化学或物理的方法在磁粉表面镀上一层绝缘层。而本专利创造性的将无机绝缘纳米级材料涂敷在块状钐钴磁体的表面，涂敷的过程中同时加入了纳米级氟化物及软磁α-Fe粉，并配以激光熔覆技术，通过强磁场下的激光熔覆热处理，实现了双硬磁相和软磁相之间的有效复合，提升了耦合强度及块状磁体的电阻率，获得具有高磁性能和高电阻率的复合磁体。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种高性能高电阻率复合磁体的制备方法。

本发明的高性能高电阻率复合磁体的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用熔体快淬法制备名义成分为Mn_xBi_100-x（x=40，46，52，58）的快淬带合金，铜辊转速为20~50 m/s；

（2）将步骤（1）获得的MnBi快淬带与粒径为10~20 μm的软磁α-Fe粉按一定的质量比例混合后，进行低温液氮保护下高能球磨1~6 h，获得混合纳米晶磁粉；

（3）将无机绝缘纳米级材料、纳米级氟化物和步骤（2）获得的混合纳米晶磁粉按一定的质量比例混合，再加入丙酮溶液，混合制成粘度为100~300 mmpa.s的糊状液体备用；所述的无机绝缘纳米级材料和纳米级氟化物的粒径为5~35 nm；

（4）将圆柱尺寸为10*10 mm的钐钴磁体上下表面进行酸洗抛光处理，以去除钐钴磁体上下表面的氧化膜，随后对磁体进行预加热处理；所述的酸洗抛光处理为先将磁体浸泡于浓度为10~30 %下的硝酸中进行脱脂5~20 s，再将磁体在浓度为0.1~1 %的磷酸抛光溶液下抛光5~40 s，最后将磁体在无水乙醇溶液中超声清洗1~10 min；

（5）将步骤（3）获得的糊状液体均匀涂敷在步骤（4）获得的预加热状态下的钐钴磁体的上下表面，然后进行强磁场下的激光熔覆热处理，获得具有高磁性能和高电阻率的复合磁体。

进一步的，步骤（2）中所述的MnBi快淬带与软磁α-Fe粉的质量的比例为5~50:1。