本發(fā)明涉及永磁材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種納米復(fù)相稀土永磁材料的制備方法。
背景技術(shù)：
納米復(fù)相稀土永磁材料又稱交換耦合稀土永磁，是由高磁晶各向異性的硬磁相和高飽和磁化強(qiáng)度的軟磁相在納米尺度范圍內(nèi)復(fù)合形成的兩相共格永磁材料，具有剩磁增強(qiáng)效應(yīng)，并呈單一鐵磁性相特征，其理論磁能積高達(dá)1000KJ/m3，是燒結(jié)NdFeB磁體理論磁能積的一倍。并且，其稀土含量低、化學(xué)穩(wěn)定性好，能同時(shí)滿足低成本和高性能要求，從而具有很髙的實(shí)用價(jià)值，有望發(fā)展成繼SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B之后的第四代稀土永磁材料。
納米復(fù)相稀土永磁材料的磁性能對微觀結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)格，在制備過程中造成的結(jié)構(gòu)不均勻、晶粒粗化、晶間相和各種缺陷等問題，對軟硬磁性晶粒間的交換耦合效果影響較大。近年來，研究工作者對納米復(fù)相稀土永磁材料的成分和制備工藝進(jìn)行了多方面的嘗試，但是其磁性能與理論值還相差甚遠(yuǎn)，目前絕大多數(shù)研究工作者得到的納米復(fù)相稀土永磁材料的最大磁能積通常在200KJ/m3。
通過目前常用的熔體快淬法和HDDR法制備納米晶稀土系磁粉，均無法直接獲得納米晶磁粉，并且晶粒大小差異較大，需要通過高能球磨才能進(jìn)一步細(xì)化晶粒。粘結(jié)磁體雖具有良好的成型性和尺寸精度，但由于非磁性相的引入，使得磁體的磁性能偏低。燒結(jié)磁體可以提高材料密度、改善晶間結(jié)構(gòu)，其磁性能往往是粘結(jié)磁體的數(shù)倍。但是，在燒結(jié)過程中，納米晶磁粉極易發(fā)生粗化，減弱剩磁強(qiáng)化效應(yīng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種既能獲得高密度磁體，又能有效抑制納米晶粗化的納米復(fù)相稀土永磁材料的制備方法：包括以下步驟：
提供非晶態(tài)硬磁合金粉末和非晶態(tài)軟磁合金粉末；
使非晶態(tài)硬磁合金粉末晶化為納米晶硬磁粉末，以及使非晶態(tài)軟磁合金粉末晶化為納米晶軟磁粉末；
通過放電等離子燒結(jié)納米晶硬磁粉末和納米晶軟磁粉末，獲得納米復(fù)相稀土永磁材料。
進(jìn)一步地，所述非晶態(tài)硬磁合金粉末的主相為Nd2Fe14B，所述非晶態(tài)軟磁合金粉末的主相為α-Fe、α-Fe-Co或Fe3B中的至少一種。
進(jìn)一步地，所述非晶態(tài)硬磁合金粉末和非晶態(tài)軟磁合金粉末通過機(jī)械合金化的方式來制備。
進(jìn)一步地，使非晶態(tài)硬磁合金粉末晶化為納米晶硬磁粉末，以及使非晶態(tài)軟磁合金粉末晶化為納米晶軟磁粉末的方式為真空退火。
進(jìn)一步地，所述機(jī)械合金化采用的研磨容器為行星球磨機(jī)，所述行星球磨機(jī)包括不銹鋼球磨罐和不銹鋼磨球，所述球磨罐中通入惰性氣體作為保護(hù)氣。
進(jìn)一步地，所述機(jī)械合金化的工藝參數(shù)為：球磨轉(zhuǎn)數(shù)為220～300r/min，球磨時(shí)間為50～100h。
進(jìn)一步地，所述真空退火的溫度為350～400℃，退火時(shí)間為8～12h。
進(jìn)一步地，在所述燒結(jié)之前還包括，采用混粉機(jī)將納米晶硬磁性粉末和納米晶軟磁性粉末均勻混合。
進(jìn)一步地，所述放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)的燒結(jié)所采用的電流為脈沖電流。
進(jìn)一步地，所述放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)的燒結(jié)溫度Ts為800℃≤Ts≤1050℃，燒結(jié)時(shí)間為14～26min，燒結(jié)壓力為20～100MPa。
本發(fā)明提供的納米復(fù)相稀土永磁材料的制備方法的有益效果是：
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的納米復(fù)相稀土永磁材料的制備方法可有效控制預(yù)先制備的納米晶硬磁性粉末和納米晶軟磁性粉末混合的比例，進(jìn)而可以精確控制磁性能的變化范圍；通過放電等離子燒結(jié)技術(shù)進(jìn)行低溫、快速燒結(jié)，不僅能夠有效抑制晶粒長大粗化、凈化晶界，還能大幅提高燒結(jié)材料的致密度，制備出具有高剩余磁極化強(qiáng)度、高密度和高磁能積的納米復(fù)相稀土永磁材料。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例的方式對本發(fā)明的技術(shù)方案做詳細(xì)說明，在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。
但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
本發(fā)明的納米復(fù)相稀土永磁材料的制備方法，包括以下步驟：
提供非晶態(tài)硬磁合金粉末和非晶態(tài)軟磁合金粉末；
使非晶態(tài)硬磁合金粉末晶化為納米晶硬磁粉末，以及使非晶態(tài)軟磁合金粉末晶化為納米晶軟磁粉末；
通過放電等離子燒結(jié)納米晶硬磁粉末和納米晶軟磁粉末，獲得納米復(fù)相稀土永磁材料。
上述硬磁合金是是具有較強(qiáng)抗去磁能力(矯頑力Hc高)，磁化后能保持磁化狀態(tài)，并在周圍產(chǎn)生足夠強(qiáng)而穩(wěn)定的磁場的合金。硬磁合金矯頑力(Hc)大(>102A/m)，剩磁Br大，磁滯回線的面積大，損耗大。所述硬磁合金可列舉為Nd-Fe-B系合金、Pr-Fe-B系合金、Sm-Fe-N系合金、Sm-Co系合金等。
上述軟磁合金是在外磁場作用下容易磁化，去除磁場后磁感應(yīng)強(qiáng)度又基本消失的磁性合金。軟磁合金在弱磁場中具有高的磁導(dǎo)率及低的矯頑力；其磁滯回線面積小而窄，矯頑力一般低于800A/m，電阻率高，渦流損耗小，導(dǎo)磁率高，飽和磁感高。常用軟磁合金有低碳電工鋼、阿姆科鐵、硅鋼片、鎳鐵軟磁合金、鐵鈷軟磁合金、鐵硅軟磁合金等。
由上述描述可知，本發(fā)明的納米復(fù)相稀土永磁材料的制備方法可有效控制預(yù)先制備的納米晶硬磁性粉末和納米晶軟磁性粉末混合的比例，進(jìn)而可以精確控制磁性能的變化范圍；通過放電等離子燒結(jié)技術(shù)進(jìn)行低溫、快速燒結(jié)，不僅能夠有效抑制晶粒長大粗化、凈化晶界，還能大幅提高燒結(jié)材料的致密度，制備出具有高剩余磁極化強(qiáng)度、高密度和高磁能積的納米復(fù)相稀土永磁材料。
進(jìn)一步地，所述非晶態(tài)硬磁合金粉末的主相為Nd2Fe14B，所述非晶態(tài)軟磁合金粉末的主相為α-Fe、α-Fe-Co或Fe3B中的至少一種。
需要理解的是，Nd2Fe14B是Nd-Fe-B永磁體中唯一的具有單軸各向異性的硬磁性相，其體積分?jǐn)?shù)占磁體中各相的90％以上；釹鐵硼不含戰(zhàn)略金屬Co和Ni，相對價(jià)格較低，具有體積小、重量輕、良好的機(jī)械特性、極高的磁能積和矯力，同時(shí)具有高能量密、磁性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，因此在磁學(xué)界被稱為“磁王”。軟磁相α-Fe、α-Fe-Co及Fe3B具有很高的飽和磁化強(qiáng)度，可用作高密度磁記錄的介質(zhì)以及高效催化劑等?？梢岳斫獾氖牵笆鲕?、硬磁相之間通過交換耦合作用不僅能增強(qiáng)剩磁，且能提高矯頑力，從而獲得較高的磁能積。
進(jìn)一步地，所述非晶態(tài)硬磁合金粉末和非晶態(tài)軟磁合金粉末通過機(jī)械合金化的方式來制備。
上述，術(shù)語“機(jī)械合金化”又稱高能球磨法，是指金屬或合金粉末在高能球磨機(jī)中通過粉末顆粒與磨球之間長時(shí)間激烈地沖擊、碰撞，使粉末顆粒反復(fù)產(chǎn)生冷焊、斷裂，導(dǎo)致粉末顆粒中原子擴(kuò)散，從而獲得合金化粉末的一種粉末制備技術(shù)。機(jī)械合金化工藝條件簡單，經(jīng)濟(jì)，操作成分連續(xù)可調(diào)，可制備顆粒尺寸為納米量級(jí)的非晶態(tài)粉末。所述機(jī)械合金化工藝采用的研磨容器可列舉出本領(lǐng)域常用的行星球磨機(jī)、振動(dòng)球磨機(jī)、攪拌球磨機(jī)等。而研磨容器的材料通常為淬火鋼、工具鋼、不銹鋼等；有時(shí)為了特殊的目的而選用特殊的材料，例如：研磨物料中含有銅或鈦時(shí)，為了減少污染而選用銅或鈦研磨容器。研磨介質(zhì)可為棒狀或者球狀等。需要說明的是，在機(jī)械合金化過程中，由于球與球、球與罐之間的撞擊，機(jī)械能轉(zhuǎn)換成熱能，使得球磨罐內(nèi)的溫度升得很高；同時(shí)，合金化過程中往往發(fā)生粒子的細(xì)化，并引入缺陷，自由能升高，很容易與球磨氛圍中的氧等發(fā)生反應(yīng)，因此一般在真空或惰性氣體如氬氣、氦氣等保護(hù)下進(jìn)行。
進(jìn)一步地，所述機(jī)械合金化工藝采用的研磨容器為行星球磨機(jī)，所述行星球磨機(jī)包括不銹鋼球磨罐和不銹鋼磨球，所述球磨罐中通入惰性氣體作為保護(hù)氣。
進(jìn)一步地，所述機(jī)械合金化工藝的參數(shù)為：球磨轉(zhuǎn)數(shù)為220～300r/min，例如220r/min、230r/min、240r/min、250r/min、260r/min、270r/min、280r/min、290r/min或300r/min等；球磨時(shí)間為50～100h，例如50h、60h、70h、75h、80h、85h、90h、95h或100h等。
需要理解的是，球磨轉(zhuǎn)速越高，就會(huì)有越多的能量傳遞給研磨物料。但是，并不是轉(zhuǎn)速越高越好。這是因?yàn)?，一方面球磨轉(zhuǎn)速提高的同時(shí)，研磨介質(zhì)的轉(zhuǎn)速也會(huì)提高，當(dāng)高到一定程度時(shí)研磨介質(zhì)就緊貼于研磨容器內(nèi)壁，而不能對研磨物料產(chǎn)生任何沖擊作用，從而不利于塑性變形和合金化進(jìn)程。另一方面，轉(zhuǎn)速過高會(huì)使研磨系統(tǒng)溫升過快，溫度過高，有時(shí)這是不利的，例如較高的溫度可能會(huì)導(dǎo)致在過程中需要形成的過飽和固溶體、非晶相或其它亞穩(wěn)態(tài)相的分解。球磨時(shí)間也是影響結(jié)果的最重要因素之一。在一定的條件下，隨著研磨的進(jìn)程，合金化程度會(huì)越來越高，顆粒尺寸會(huì)逐漸減小并最終形成一個(gè)穩(wěn)定的平衡態(tài)，即顆粒的冷焊和破碎達(dá)到一動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)顆粒尺寸不再發(fā)生變化。但另一方面，研磨時(shí)間越長造成的污染也就越嚴(yán)重。
進(jìn)一步地，使非晶態(tài)硬磁合金粉末晶化為納米晶硬磁粉末，以及使非晶態(tài)軟磁合金粉末晶化為納米晶軟磁粉末的方式為真空退火。
需要理解的是，術(shù)語“真空退火”是指在低于一個(gè)大氣壓的環(huán)境中進(jìn)行退火的工藝；主要適用于不銹鋼制品在保護(hù)氣氛控制下進(jìn)行連續(xù)光亮退火、固溶、退磁及不銹鋼淬火處理，處理后產(chǎn)品表面光潔、不氧化、不脫碳，具有生產(chǎn)效率高、能耗低、污染少、操作使用方便及勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，也可供金屬材料釬焊、燒結(jié)之用。
進(jìn)一步地，所述真空退火的溫度為350～400℃，例如350℃、360℃、370℃、380℃、390℃或4000℃等；退火時(shí)間為8～12h，例如8h、8.5h、9h、9.5h、10h、10.5h、11h、11.5h或12h等。
需要理解的是，上述真空退火過程即為非晶態(tài)的硬磁粉末非晶態(tài)的軟磁粉末晶化處理過程，晶化處理?xiàng)l件應(yīng)使非晶粉末充分晶化而且得到的晶粒尺寸細(xì)小，分布均勻、形狀規(guī)則。如果退火溫度偏低，時(shí)間偏短，則非晶粉末晶化不充分，存在殘余非晶相；如果退火溫度偏高，時(shí)間太長，則晶粒生長粗大，晶粒生長的均勻性、一致性下降。
進(jìn)一步地，在所述燒結(jié)之前還包括，采用混粉機(jī)將納米晶硬磁粉末和納米晶軟磁粉末均勻混合。
上述，采用混粉機(jī)混合，操作更方便，勞動(dòng)力強(qiáng)度低，工作效率高，使納米晶軟、硬磁粉混合更均勻，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)?？梢岳斫獾氖牵旆郾壤强梢钥刂频?，其磁性能會(huì)隨著納米晶軟、硬磁粉末的成分比例變化而不同。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，混粉中納米晶硬磁粉末所占重量份數(shù)為30～70wt.％，例如30wt.％、40wt.％、50wt.％、60wt.％或70wt.％等。
進(jìn)一步地，所述放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)的燒結(jié)電流為脈沖電流，優(yōu)選地，脈沖電流的占空比為12:2，脈沖電流約為1500～3000A。
進(jìn)一步地，所述放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)的燒結(jié)溫度Ts為800℃≤Ts≤1050℃，例如可以為800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃或1050℃等；燒結(jié)時(shí)間為14～26min，例如14min、17min、19min、22min、24min或26min；燒結(jié)壓力為20～100MPa，例如20MPa、30MPa、50MPa、70MPa、80MPa、90MPa或100MPa等。
上述，需要理解的是，放電等離子燒結(jié)工藝是將金屬等粉末裝入石墨等材質(zhì)制成的模具內(nèi)，利用上、下模沖及通電電極將特定燒結(jié)電源和壓制壓力施加于燒結(jié)粉末，經(jīng)放電活化、熱塑變形和冷卻完成制取高性能材料的一種新的粉末冶金燒結(jié)技術(shù)。放電等離子燒結(jié)具有在加壓過程中燒結(jié)的特點(diǎn)，脈沖電流產(chǎn)生的等離子體及燒結(jié)過程中的加壓有利于降低粉末的燒結(jié)溫度。同時(shí)低電壓、高電流的特征，能使粉末快速燒結(jié)致密。另外，由于放電等離子燒結(jié)升溫速度快、燒結(jié)時(shí)間短、組織結(jié)構(gòu)可控等，可顯著抑制納米復(fù)相永磁材料制備過程中納米晶粗化。
可以理解的是，燒結(jié)溫度應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，燒結(jié)溫度過低，燒結(jié)時(shí)間太短，燒結(jié)壓力過低，則會(huì)影響納米晶磁粉燒結(jié)過程中的晶粒重排和致密化；燒結(jié)溫度過高，燒結(jié)時(shí)間太長，燒結(jié)壓力過高，則會(huì)使納米晶磁粉團(tuán)聚嚴(yán)重。所述放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)優(yōu)選燒結(jié)溫度Ts為800℃≤Ts≤1050℃，燒結(jié)時(shí)間為14～26min，燒結(jié)壓力為20～100MPa時(shí)，可制備得到具有良好微觀結(jié)構(gòu)、高致密度和高磁能積的納米復(fù)相稀土永磁材料。
為了便于理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種以硬磁性相Nd2Fe14B為基體的Nd2Fe14B/α-Fe型納米復(fù)相稀土永磁材料，其制備方法包括以下工藝步驟：
(1)按照主相的化學(xué)表達(dá)式的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行原料配料：取Nd含量10.8at.％，F(xiàn)e含量76.2at.％，B含量為6.4at.％，Zr、Mo、Cr或Ti等其他微量組元的含量4.2at.％，來配制Nd2Fe14B為主相的硬磁合金(A合金)原材料粉末；取Fe含量80at.％，Ti、V、Mo和B等其他微量組元的含量20at.％，來配制主相為α-Fe的軟磁合金(B合金)的原材料粉末。
(2)通過機(jī)械合金化的方式，分別將已配好的A合金和B合金的原材料粉末同不銹鋼磨球一起放入不銹鋼球磨罐中(磨球和原材料粉末重量比為10:1)；為防止氧化，球磨罐內(nèi)充入高純氬氣(99.99％，0.5MPa)進(jìn)行保護(hù)。最后，將充有氬氣保護(hù)的球磨罐放置在型號(hào)為QM-2SP20行星球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，球磨轉(zhuǎn)速為300r/min，球磨時(shí)間為50h；優(yōu)選地，球磨過程中每球磨5h停機(jī)冷卻至室溫后，取出一定量的粉末(大約5g)，用于粉末的各種表征測試，直至獲得非晶態(tài)A合金粉末和非晶態(tài)B合金粉末。
(3)采用真空退火工藝完成磁粉的非晶晶化過程，將A合金的非晶態(tài)磁粉放在400℃下退火8h，將B合金的非晶態(tài)磁粉放在380℃下退火10h，分別得到納米晶A合金粉末和納米晶B合金粉末。
(4)將納米晶A合金粉末和納米晶B合金粉末按重量比為1:1的比例混合，并在混粉機(jī)中混合24h，得到混合均勻的納米晶AB合金粉末。
(5)通過采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)，將混好的納米晶AB合金粉末放入石墨模具，采用低真空(≤3Pa)燒結(jié)和紅外測溫(≥570℃)方式。燒結(jié)設(shè)備與工藝條件如下：
燒結(jié)設(shè)備：放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)；
燒結(jié)電流類型：脈沖電流(占空比為12:2)；
燒結(jié)溫度Ts：1050℃；
燒結(jié)時(shí)間：26min；
燒結(jié)壓力：50MPa。
采用上述方法制備的Nd2Fe14B/α-Fe型納米復(fù)相稀土永磁材料，其材料性能檢測結(jié)果如下：
以上可以看出，通過使用本發(fā)明提供的納米復(fù)相永磁材料的制備方法，不僅能夠有效抑制晶粒長大粗化、凈化晶界，還能大幅提高永磁材料的致密度，制備的Nd2Fe14B/α-Fe型納米復(fù)相稀土永磁材料具有較高的剩余磁極化強(qiáng)度、高內(nèi)稟矯頑力以及較高的磁能積。
實(shí)施例2
一種以硬磁性相Nd2Fe14B為基體的Nd2Fe14B/Fe3B型納米復(fù)相稀土永磁材料，其制備方法包括以下工藝步驟：
(1)按照主相的化學(xué)表達(dá)式的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行原料配料：取Nd含量13.2at.％，F(xiàn)e含量81.6at.％，B含量5.2at.％，Zr、Mo、Cr或Ti等其他微量組元的含量2.4at.％，來配制Nd2Fe14B為主相的硬磁合金(A合金)原材料粉末；取Fe含量為69.2at.％，B含量為25.6at.％，V、Mo、Cr等其他微量組元的含量5.2at.％，來配制主相為Fe3B的軟磁合金(C合金)的原材料粉末。
(2)通過機(jī)械合金化的方法，分別將已配好的A合金和C合金的原材料粉末同不銹鋼磨球一起放入不銹鋼球磨罐中(磨球和原材料粉末重量比為10:1)。為了防止氧化，球磨罐內(nèi)充入高純氬氣(99.99％，0.5MPa)進(jìn)行保護(hù)。最后，將充有氬氣保護(hù)的球磨罐放置在型號(hào)為QM-2SP20行星球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，球磨轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨時(shí)間為100h；優(yōu)選地，球磨過程中每球磨5h停機(jī)冷卻至室溫后，取出一定量的粉末(大約5g)，用于粉末的各種表征測試，直至獲得非晶態(tài)A合金粉末和非晶態(tài)C合金粉末。
(3)采用真空退火工藝完成磁粉的非晶晶化過程，將非晶態(tài)A合金粉末放在380℃下退火10h，將非晶態(tài)C合金粉末放在350℃下退火12h，分別得到納米晶A合金粉末和納米晶C合金粉末；
(4)將納米晶A合金粉末和納米晶C合金粉末按重量比為1:1的比例混合，并在混粉機(jī)中混合24h，得到混合均勻的納米晶AC合金粉末；
(5)通過放電等離子燒結(jié)技術(shù)，將混好的納米晶AC合金粉末放入石墨模具，采用低真空(≤3Pa)燒結(jié)和紅外測溫(≥570℃)方式。燒結(jié)設(shè)備與工藝條件如下：
燒結(jié)設(shè)備：放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)；
燒結(jié)電流類型：脈沖電流(占空比為12:2)；
燒結(jié)溫度Ts：800℃；
燒結(jié)時(shí)間：14min；
燒結(jié)壓力：20MPa。
采用上述方法制備的Nd2Fe14B/Fe3B型納米復(fù)相稀土永磁材料，其材料性能檢測結(jié)果如下：
以上可以看出，通過本發(fā)明提供的納米復(fù)相永磁材料的制備方法，不僅能夠有效抑制晶粒長大粗化、凈化晶界，還能大幅提高永磁材料的致密度，制備的Nd2Fe14B/Fe3B型納米復(fù)相稀土永磁材料具有較高的剩余磁極化強(qiáng)度、高內(nèi)稟矯頑力以及較高的磁能積。
實(shí)施例3
一種以硬磁性相Nd2Fe14B為基體的Nd2Fe14B/α-Fe-Co型納米復(fù)相稀土永磁材料，其制備方法包括以下工藝步驟：
(1)基于合理的成分設(shè)計(jì)，將按照Nd含量為12at.％，F(xiàn)e含量為78at.％，B含量為6at.％，Zr、Mo、Cr或Ti等其他微量組元的含量為4at.％配制Nd2Fe14B為主相的硬磁合金(A合金)原材料粉末；按Fe含量為60at.％，Co含量為23at.％，Ti、V、Mo和B等其他微量組元的含量為17at.％配制主相為α-Fe-Co的軟磁合金(D合金)的原材料粉末。
(2)通過機(jī)械合金化的方法，分別將已配好的A合金和D合金的原材料粉末同不銹鋼磨球一起放入不銹鋼球磨罐中(磨球和原材料粉末重量比為10:1)；為防止氧化，球磨罐內(nèi)充入高純氬氣(99.99％，0.5MPa)進(jìn)行保護(hù)。最后，將充有氬氣保護(hù)的球磨罐放置在型號(hào)為QM-2SP20行星球磨機(jī)上進(jìn)行高能球磨，球磨轉(zhuǎn)速為220r/min，球磨時(shí)間為75h；優(yōu)選地，球磨過程中每球磨5h停機(jī)冷卻至室溫后，取出一定量的粉末(大約5g)，用于粉末的各種表征測試，直至獲得非晶態(tài)A合金粉末和非晶態(tài)D合金粉末。
(3)采用真空退火的方式完成磁粉的非晶晶化過程，將非晶態(tài)A合金粉末放在350℃下退火12h，將非晶態(tài)D合金粉末放在400℃下退火8h，分別得到納米晶A合金粉末和納米晶D合金粉末。
(4)將納米晶A合金粉末和納米晶D合金粉末按重量為1:1的比例混合，并在混粉機(jī)中混合24h，得到混合均勻的納米晶AD合金粉末；
(5)通過采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)，將混好的納米晶AD納合金粉末放入石墨模具，采用低真空(≤3Pa)燒結(jié)和紅外測溫(≥570℃)方式。燒結(jié)設(shè)備與工藝條件如下：
燒結(jié)設(shè)備：放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)；
燒結(jié)電流類型：脈沖電流(占空比為12:2)；
燒結(jié)溫度Ts：950℃；
燒結(jié)時(shí)間：20min；
燒結(jié)壓力：100MPa。
采用上述方法制備的Nd2Fe14B/α-Fe-Co型納米復(fù)相稀土永磁材料，其材料性能檢測結(jié)果如下：
以上可以看出，通過使用本發(fā)明提供的納米復(fù)相永磁材料的制備方法，不僅能夠有效抑制晶粒長大粗化、凈化晶界，還能大幅提高永磁材料的致密度，制備的Nd2Fe14B/α-Fe-Co型納米復(fù)相稀土永磁材料具有較高的剩余磁極化強(qiáng)度、高內(nèi)稟矯頑力以及較高的磁能積。
綜上所述，本發(fā)明的納米復(fù)相稀土永磁材料的制備方法可以有效控制預(yù)先制備的納米晶硬磁性粉末和納米晶軟磁性粉末混合的比例，進(jìn)而可以精確控制磁性能的變化范圍；通過放電等離子燒結(jié)技術(shù)進(jìn)行低溫、快速燒結(jié)，不僅能夠有效抑制晶粒長大、凈化晶界，還能大幅提高燒結(jié)材料的致密度，制備出具有高剩余磁極化強(qiáng)度、高密度和高磁能積的納米復(fù)相稀土永磁材料。
申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。