一种高性能铝镍钴材料的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115692009A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202211600143.7(22)申请日2022.12.14(71)申请人中国计量大学地址310018浙江省杭州市学源街258号(72)发明人杨杭福曾祥旻吴琼俞能君泮敏翔葛洪良(51)Int.Cl.H01F41/02(2006.01)H01F1/01(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种高性能铝镍钴材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高性能铝镍钴材料的制备方法，包括以下步骤：将多种金粉末按照一定比例混合，经过磁场取向成型，压制成块；涂敷阶段：将一定量的金属原材料粉末在磁控溅射系统上制备涂层；将铝镍钴置于磁场当中，利用飞秒激光聚焦在铝镍钴涂敷层上，并在在热场和磁场作用下使金属离子扩散至铝镍钴块体内部，获得高性能扩散磁体。本发明涂覆金属在磁场和热梯度双重作用下，扩散至磁体内部，能够有效提高铝镍钴磁体的矫顽力和最大磁能积。CN115692009ACN115692009A权利要求书1/1页1.一种高性能铝镍钴磁体的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：S1：将金属原材料粉末按一定比例混合，经过磁场取向成型，压制成圆柱体胚体，其直径为5‑20mm，厚度为5‑15mm；S2：在一定温度条件下将圆柱体胚体进行真空烧结，并保温一段时间，得到铝镍钴磁体；S3：利用磁控溅射法将掺杂金属镀在铝镍钴磁体表面；S4：将镀膜后的铝镍钴置于磁场当中，利用飞秒激光聚焦在铝镍钴涂敷层上，掺杂的金属离子在热场和磁场作用下扩散至铝镍钴块体内部，获得高性能铝镍钴磁体。2.根据权利要求1所述的制备方法，S1阶段所述金属原材料粉末为Al、Ni、Co、Zn、Ti、Ga、Cu、Fe元素的一种或多种，其比例为5%～15%Al、15%～30%Ni、10%～35%Co、0%～%5Zn、0%～10%Ti、0%～6%Ga、1%～9%Cu，其余为Fe；所述磁场为1‑10T。3.根据权利要求1所述的制备方法，S2阶段所述的烧结条件为真空1×10‑3Pa以下，在1600‑1800℃时，进行烧结保温10‑30min。4.根据权利要求1所述的制备方法，S3阶段所述掺杂金属为Al、Ni、Co、Zn、Ti、Ga、Cu、Fe元素的一种或多种，厚度为10‑100μm，所述磁控溅射系统为JGM‑1000Ａ，靶材的运行功率为800W。5.根据权利要求1所述的制备方法，S4阶段所述的磁场大小为2‑5T，所述的飞秒激光器，激光频率为80MHz，波长为830nm，脉宽为100fs，激光脉冲强度为50‑500mJ，光斑直径为5‑20mm。2CN115692009A说明书1/3页一种高性能铝镍钴材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及磁性材料技术领域，具体涉及一种高性能铝镍钴材料的制备方法。背景技术[0002]由于铝镍钴磁体具有其它永磁材料无法比拟的优异的温度稳定性和时间稳定性及高温下使用特性，广泛应用于仪器仪表、电机类等要求温度稳定性高的永磁器件中，特别适合于鱼雷、导弹、飞机等武器装备和卫星等航天器中使用，在国防、航空航天等领域内起着不可替代的作用。但是，现存技术条件下缺难以制造高性能的铝镍钴，在生产实践中成品率较低。[0003]发明专利申请201910086669.X中提出了一种制备方法，通过添加Sm，Nb，Zr等元素来提高铝镍钴的矫顽力。其具体做法是采用真空熔炼工艺以获得定向柱状晶体产品，但其却无法制造等轴高性能磁体。在专利一种电场热场共辅助制备钐铁氮磁体的方法（2022104135905）中，申请人提出了利用电场与热场共扩散的方法，提升了离子进入磁体的深度，提高了磁性能，但在制备过程中需要添加电极，提升了制备难度，为了解决这一问题，本发明进一步提出了无接触的热磁共扩散的方法提高铝镍钴磁性能的制备方法。发明内容[0004]本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种高性能铝镍钴材料的制备方法的方法。[0005]具体制备包括如下步骤：S1配料阶段：将金属原材料粉末按一定比例混合，经过磁场取向成型，压制成圆柱体胚体，其直径为5‑20mm，厚度为5‑15mm；S2烧结阶段：在一定温度条件下将圆柱体胚体进行真空烧结，并保温一段时间，得到铝镍钴磁体；S3涂敷阶段：利用磁控溅射法将掺杂金属镀在铝镍钴磁体表面；S4扩散阶段：将镀膜后的铝镍钴置于磁场当中，利用飞秒激光聚焦在铝镍钴涂敷层上，掺杂的金属离子在热场和磁场作用下扩散至铝镍钴块体内部，获得高性能铝镍钴磁体。[0006]具体的，S1阶段所述金属原材料粉末为Al、Ni、Co、Zn、Ti、Ga、Cu、Fe元素的一种或多种，其比例为5%～15%Al、15%～30%Ni、10%～35%Co、0%～%5Zn、0