CN104332262A - 一种高磁能积纳米双相复合永磁材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高磁能积纳米双相复合永磁材料及其制备方法。该材料包括多个薄层，其采用热压烧结成型的方式堆叠在一起；各个所述薄层均由上表面分布有多个凹槽的硬磁相薄片和软磁相薄片组成，所述硬磁相薄片和所述软磁相薄片的上表面相对而且各自相邻的两个凹槽之间的凸部相互交替卡入对方的凹槽中，并且所述硬磁相薄片的各凹槽与卡入各凹槽中的所述软磁相薄片的凸部紧密配合。其制备是利用纳米压印技术将硬磁相加工成带有均匀分布凹槽的薄片，再将软磁相均匀填充在硬磁相的上表面及凹槽中。其保证了软硬磁相之间充分的交换耦合作用，得到的磁体具有高的取向度，最大磁能积为45-70MGOe，其制备方法简单可控，重复性好，成本适中。

Description

一种高磁能积纳米双相复合永磁材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及磁性功能材料领域，具体涉及一种高磁能积纳米双相复合永磁材料及其制备方法。
背景技术
纳米双相复合永磁材料，利用软磁相的高饱和磁化强度和硬磁相的高矫顽力来获得优异的永磁性能，是一种重要的功能材料。根据微磁学各向异性原理技术，如果硬磁相和软磁相之间能够产生充分的交换耦合作用，磁体就会保留硬磁体的高矫顽力，又保留软磁体的高饱和磁化强度，因而具有很高的磁能积。无论是从磁性能还是生产成本来看，纳米晶双相磁性材料都具有重要的应用前景。Nd2Fe14B/α-Fe系纳米双相稀土永磁材料的最大磁能积(BH)max的理论值为1000kJ/m3(约合126MGOe)，但只有当两相晶粒均处于纳米级尺寸且均匀分布时，才能产生强烈的铁磁性耦合。目前，期望获得该理想耦合的纳米双相复合永磁材料的制备工艺和技术，可以分成四大类。
第一类：采用熔体快淬法制备含稀土基铸锭、鳞片或薄带，再经过退火后晶化析出纳米尺度的软磁相或硬磁相，从而获得双相耦合的永磁材料；采用该技术制备的磁能积大都低于200kJ/m3。比如公开号如下的专利申请：CN101425355A，CN101844219A，US2004020569A1，JP20010144076，US2014010955A1等。
第二类：采用纳米或微米粉体材料进行均匀混合并成型。该类方法多采用(高温)球磨法将硬磁相和软磁相破碎成5μm以下的细粉，直接进行机械合金化，或者采用含Co或Fe的溶剂，通过电化学镀、化学反应等方法，将Fe或Co包裹或涂覆在纳米或微米尺度的硬磁相表面，再经过清洗干燥后，得到软硬磁相混合的粉体，再经过压力压制和高温烧结，最终获得软硬磁相混合的永磁材料；因此，人们通常采用热压变形、声化学、脉冲激光喷镀、电镀以及化学镀膜等方法在磁粉表面包覆软磁相来改善纳米复合磁体中两相分布的均匀性。比如公开号如下的专利申请：CN1889201A，CN101345108A，CN102000816A，CN102655050B，CN102751064B，JP2001319806A，JP19900248179等。
第三类：采用磁控溅射进行层层镀膜的方法获得软硬磁相耦合的永磁材料。这种方法是先将硬磁相和软磁相分别做成靶材，然后在基底上交替进行软硬磁相镀膜，并获得软磁和硬磁相层层交替堆垛的永磁材料。比如公开号如下的专利申请：CN1412791A，WO2006064937A1，WO2013/103132A1等。
第四类：采用晶粒塑性变形获得高性能永磁材料；这种方法通过铸造、大应变塑性变形技术与双重取向技术相结合的复合工艺，从而细化晶粒尺度，控制晶界结构与晶粒取向，从而制备晶粒细小、晶界相均匀分布、晶粒取向完整的高性能钕铁硼磁体，获得高矫顽力与高磁能积的良好匹配。比如公开号如下的专利申请：CN102436887，CN102623166B等。
目前现有的技术手段均存在着的一定的问题。对于快淬法，由于快淬冷却速度不均导致材料晶粒大小差异较大，进而影响了晶粒间的耦合作用使磁性能仍不太理想，目前获得的磁能积均在在200kJ/m3以下；采用粉体材料成型时，机械合金化法制备的超微细粉不能与空气接触，否则极易氧化自燃，工艺条件苛刻，现阶段仍无法进行批量生产且磁性能也没有得到较大的提高，因此还处在实验室研究阶段。采用化学镀方法获得的纳米复合磁体中含有大量非磁性粘接剂，而且很难致密化，因而严重影响材料的磁性能。同时，由于需要进行均匀化、干燥、分离和洗涤，工艺操作较为复杂。采用普通磁控溅射真空镀膜的方法制备，效率低、成本高，难以规模化生产；采用晶粒塑性变形获得高磁能积的方法，工艺复杂且要求严格，且从目前的技术效果来看，获得的复合纳米永磁材料的磁性能有待提高。
虽然很多科研和技术工作者对这四种方法进行了不断的改进，但纳米复合磁性材料的实际磁性能与理论磁性能之间仍然存在一定的差距。其核心问题就是无法满足软硬磁性相的理想模型，例如晶粒尺寸大于软硬磁相交换耦合的临界尺寸，而且软硬磁性相的晶粒相互接触不好，分布不均，晶粒尺寸不均匀，从而导致软硬磁性相之间的交换耦合不够充分。
基于上述方法的缺点与局限性，需要进一步降低制备工艺的复杂性，降低批量制备的成本，同时提高纳米复合磁体的磁性能，必须考虑一种工艺简单、重复性强、成本合理的制备方法。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种高磁能积纳米双相复合永磁材料及其制备方法。
根据微磁学各向异性理论，提高纳米复合永磁材料的交换耦合效率，需要从两方面进行优化和设计，一是精确控制软磁相和硬磁相晶粒的尺寸，软磁相的尺度至少要与硬磁相畴壁宽度处于同一个数量级；二是获得分布均匀的软磁相和硬磁相，且硬磁相取向均匀。为了解决这两个技术难题，本发明采用了以下技术方案：
一种高磁能积纳米双相复合永磁材料，包括：
多个薄层，所述多个薄层采用热压烧结成型的方式堆叠在一起；其中，
各个所述薄层均由上表面分布有多个凹槽的硬磁相薄片和软磁相薄片组成，所述硬磁相薄片和所述软磁相薄片的上表面相对而且各自相邻的两个凹槽之间的凸部相互交替卡入对方的凹槽中，并且所述硬磁相薄片的各凹槽与卡入所述硬磁相薄片各凹槽中的所述软磁相薄片的凸部紧密配合。
在上述高磁能积纳米双相复合永磁材料中，作为一种优选实施方式，所述软磁相薄片和/或所述硬磁相薄片的厚度(T)为30-500nm，所述凹槽宽度(W)为10-200nm，深度(D)为20-480nm，各个凹槽之间的间隔(S)为20-200nm。
在上述高磁能积纳米双相复合永磁材料中，作为一种优选实施方式，所述硬磁相薄片和软磁相薄片上的多个凹槽为均匀分布。
在上述高磁能积纳米双相复合永磁材料中，所述硬磁相可以为铝镍钴、钐钴、铁氧体或钕铁硼合金，优选所述硬磁相为(Nd,Pr)2Fe14B、Nd2Fe14B或Pr2Fe14B，软磁相可以为Fe、FeCo合金或硅钢片，优选所述软磁相为Fe或FeCo合金。
一种上述高磁能积纳米双相复合永磁材料的制备方法，依次包括如下步骤：
步骤一，将硬磁相制备成多个纳米级薄片；
步骤二，采用纳米压印方法在步骤一制得的每个薄片的上表面压制出多个凹槽，从而得到带有多个凹槽的硬磁相薄片；
步骤三，将软磁相填充于步骤二所述的硬磁相薄片的上表面以及凹槽中，从而在所述硬磁相薄片的上表面形成了带有多个凹槽的软磁相薄片，由此形成了软/硬磁相薄片的凹槽交替排列的薄层；
步骤四，将多个所述薄层重叠堆垛成薄块体，然后通过热压烧结法对所述薄块体进行烧结压制，从而得到所述高磁能积纳米双相复合永磁材料，其中热压烧结时的压力为1-2000MPa(比如50MPa、100MPa、200MPa、300MPa、400MPa、500MPa、600MPa、700MPa、800MPa、900MPa、980MPa、1200MPa、1400MPa、1600MPa、1800MPa、2000MPa)，烧结温度为500-1200℃(比如520℃、580℃、630℃、700℃、750℃、800℃、840℃、900℃、980℃、1000℃、1100℃、1200℃)。
在本发明的制备方法中，引入了目前最先进的微米纳米加工技术，即纳米压印技术。该技术具有分辨率高(5nm)、成本低、产率高等特点。本发明利用纳米压印技术，将硬磁相加工成带有均匀分布凹槽的薄片，再将软磁相均匀填充在硬磁相的凹槽及其上表面，从而形成中间层为软硬磁性相均匀交替分布的薄层。再将多个这种薄层叠置后压制烧结成型，从而形成一种高磁能积的纳米复合永磁材料。本发明克服了传统方法无法优化定制C轴的缺点，保证了软硬磁相之间充分的交换耦合作用，得到的纳米复合磁体具有很高的取向度，同时具有45-70MGOe的高磁能积、矫顽力达16000-30000Oe。
在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤一中，采用高精度机械切割及等离子减薄方法将硬磁相制备成多个纳米级薄片。
在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤三中，采用磁控溅射真空镀膜、化学镀、电镀或者熔化流动的方法将软磁相填充于步骤二所述的硬磁相薄片的上表面以及凹槽中。
在上述制备方法中，在所述步骤二中，所述纳米压印方法可以由超短波紫外光光刻方法替代。
在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤四中，所述压力为100MPa-1000MPa，所述烧结温度为500-1000℃，所述烧结时间为30-180分钟(比如40min、70min、100min、120min、150min、170min)，所述烧结气氛为氢气。
通过本发明方法获得的纳米复合永磁材料，同时发挥了软磁材料的高剩磁和永磁材料高矫顽力特征，具有45-70GMOe的高磁能积；相比于现有纳米复合永磁材料的制备，本发明的制备方法简单可控，重复性好，成本适中，仅软磁相采用镀的方法，加工效率至少提高了一倍，成本至少节约了一半，而且可以同时把软磁相通过磁控溅射或者化学镀到多个产品上，因此具有重要的工业应用价值，而在现有的复合永磁材料的制备中，软硬磁相的制备均采用磁控溅射或化学镀的方法来完成，无法批量完成。
本发明在软硬磁相纳米复合技术和发明效果方面具有独特的创新性：(1)纳米压印技术保证了硬磁相和软磁相的高度晶粒取向性；(2)软磁相均匀填充并分布于硬磁相的凹槽及上表面上保证了软磁相和硬磁相的均匀分布，更容易达到理想的软硬磁相交换耦合模型；(3)采用纳米压印技术及批量镀膜填充软磁相的方法，可以同时制备大量软硬磁相均匀分布的单层，保证了该技术制备永磁块体材料的重复性、稳定性和高效率；(4)采用该技术制备得到的纳米复合永磁材料，最大磁能积已经高于Nd2Fe14B单相的理论值(64MGOe)，表明了该发明独特的技术效果，而且有继续提升的空间。
另外，本发明克服了传统方法难以控制晶粒取向的缺点，保证了软硬磁相之间充分的交换耦合作用，得到的纳米复合磁体具有高的取向度，内禀矫顽力为16000-30000Oe，最大磁能积为45-70MGOe。且该制备方法简单可控，重复性好，成本适中，具有重要的工业应用价值。
附图说明
图1为本发明硬磁相薄片的结构示意图；
图2为软磁相填充于硬磁相薄片凹槽及上表面的过程示意图；
图3为本发明薄层的结构示意图；
图4为本发明高磁能积纳米双相复合永磁材料的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限于此。
以下实施例中使用的原料硬磁和软磁材料均为市售材料。其中，Nd2Fe14B硬磁相为普通市售永磁体，牌号为N50，Fe65Co35合金为采用纯Fe和纯Co，按照65:35的原子百分比冶炼而成的块体。
实施例1
本实施例制备的纳米双相复合永磁材料包括20个中间部分为软硬磁性相交替分布的薄层(薄层整体为长方体型结构)，参见图3，这20个薄层采用热压烧结成型的方式堆叠在一起以形成本发明高磁能积纳米双相复合永磁材料，参见图4；其中，每个薄层均由上表面分布有多个凹槽的Nd2Fe14B硬磁相薄片和Fe65Co35软磁相薄片组成，所述硬磁相薄片和软磁相薄片的厚度均为100nm，凹槽深为70nm、宽为50nm、相邻凹槽间的距离为50nm，参见图1，硬磁相薄片含有凹槽的上表面与软磁相薄片含有凹槽的上表面相对且各自的相邻凹槽之间的凸部相互卡入对方的凹槽中，从而硬磁相薄片的各凹槽与卡入各凹槽中的软磁相薄片的凸部紧密配合。
或者也可以将各个所述薄层的结构描述为：由梳齿型的硬磁相和覆盖于硬磁相梳齿型上表面的软磁相构成，软磁相上形成有多个凸部，所述多个凸部分别对应地且不留空隙地插入到硬磁相的各相邻两个齿之间的凹槽中。其中，所述梳齿型硬磁相的厚度(即梳背+梳齿的总厚度)为100nm，相邻两个齿之间的凹槽深为70nm、宽为50nm，相邻凹槽间的距离即梳齿的宽度为50nm；所述覆盖于硬磁相上表面的软磁相的厚度为100nm。
其制备方法如下：
(1)采用线锯将Nd2Fe14B块体切割成厚度为1μm的薄片，再采用离子减薄仪将Nd2Fe14B薄片减薄成为100nm厚的薄片；
(2)采用纳米压印技术，在100nm厚薄片的上表面印制出深70nm、宽50nm的平行凹槽、相邻凹槽间的距离为50nm。重复压印过程，制备出20个带有上述多个凹槽的硬磁相薄片；
(3)将这20个硬磁相薄片放入磁控溅射真空室内，先采用镀膜的方法将Fe65Co35合金填入每个硬磁相薄片内的平行凹槽中，参见图2，然后再通过该方法继续在硬磁相上表面沉积软磁相以制得与硬磁相薄片具有相同厚度的软磁相薄片，从而获得20个软/硬磁相薄片凹槽交替排列即中间部分为软硬磁相均匀交替分布的薄层；
(4)再将这20个薄层重复堆垛成薄块体，采用热压烧结将该薄块体在200Mpa、600℃、氢气气氛下进行烧结，烧结时间为120分钟，制得Nd2Fe14B-FeCo纳米复合磁体。
采用VSM测试，得到该复合磁体的磁滞回线，矫顽力为30000Oe，最大磁能积为70MGOe，剩磁Br为1.52T。
实施例2
本实施例制备的纳米双相复合永磁材料包括200个中间部分为软硬磁性相交替分布的薄层，参见图3，这200个薄层采用热压烧结成型的方式堆叠在一起以形成本发明高磁能积纳米双相复合永磁材料，参见图4；其中，每个薄层均由上表面分布有多个凹槽的Nd2Fe14B硬磁相薄片和Fe软磁相薄片组成，所述硬磁相薄片和软磁相薄片的厚度均为100nm，凹槽深为80nm、宽为40nm、相邻凹槽间的距离为40nm，硬磁相薄片含有凹槽的上表面与软磁相薄片含有凹槽的上表面相对且各自的相邻凹槽之间的凸部相互卡入对方的凹槽中，从而硬磁相薄片的各凹槽与卡入各凹槽中的软磁相薄片的凸部紧密配合。
其制备方法如下：
(1)采用线锯将Nd2Fe14B块体切割成厚度为1μm的薄片，再采用离子减薄仪将Nd2Fe14B薄片减薄成为100nm厚的薄片；
(2)采用纳米压印技术，在100nm厚薄片的上表面印制出深80nm、宽40nm的平行凹槽、相邻凹槽间的距离为40nm。重复压印过程，制备出200个带有上述多个凹槽的硬磁相薄片；
(3)将这200个硬磁相薄片置入氯化亚铁水溶液(氯化亚铁浓度为20wt％)中，通过化学镀的方法，将纯Fe镀入每个薄层内平行凹槽中，然后再通过该方法继续在硬磁相薄片的上表面镀上软磁相以制得与硬磁相薄片具有相同厚度的软磁相薄片，从而获得200个软/硬磁相薄片凹槽交替排列即中间部分为软硬磁相均匀交替分布的薄层；
(4)再将这200个薄层重复堆垛成薄块体，采用热压烧结方法将该薄块体在300Mpa、700℃、氢气气氛下进行烧结，烧结时间为60分钟，制得Nd2Fe14B-Fe纳米复合磁体。
采用VSM测试，得到复合磁体的磁滞回线，矫顽力为24000Oe，最大磁能积为56MGOe，剩磁Br为1.35T。
实施例3
本实施例制备的纳米双相复合永磁材料包括2000个中间部分为软硬磁性相交替分布的薄层，参见图3，这2000个薄层采用热压烧结成型的方式堆叠在一起以形成本发明高磁能积纳米双相复合永磁材料，参见图4；其中，每个薄层均由上表面分布有多个凹槽的Nd2Fe14B硬磁相薄片和Fe软磁相薄片组成，所述硬磁相薄片和软磁相薄片的厚度均为200nm，凹槽深为160nm、宽为40nm、相邻凹槽间的距离为40nm，硬磁相薄片含有凹槽的上表面与软磁相薄片含有凹槽的上表面相对且各自的相邻凹槽之间的凸部相互卡入对方的凹槽中，从而硬磁相薄片的各凹槽与卡入各凹槽中的软磁相薄片的凸部紧密配合。
其制备方法如下：
(1)采用线锯将Nd2Fe14B块体切割成厚度为1μm的薄片，再采用离子减薄仪将Nd2Fe14B薄片减薄成为200nm厚的薄片；
(2)采用纳米压印技术，在200nm厚薄片的上表面印制出深160nm、宽40nm的平行凹槽、相邻凹槽间的距离为40nm。重复压印过程，制备出2000个带有上述多个凹槽的硬磁相薄片；
(3)将这2000个硬磁相薄片放入磁控溅射真空室内，先采用镀膜的方法将纯Fe填入每个硬磁相薄片内的平行凹槽中，参见图2，然后再通过该方法继续在硬磁相薄片上表面沉积软磁相以制得与硬磁相薄片具有相同厚度的软磁相薄片，从而获得2000个软/硬磁相薄片凹槽交替排列即中间部分为软硬磁相均匀交替分布的薄层；
(4)再将这2000个薄层重复堆垛成薄块体，采用热压烧结将该薄块体在500Mpa、800℃、氢气气氛下进行烧结，烧结时间为150分钟，制得Nd2Fe14B-Fe纳米复合磁体。
采用VSM测试，得到该永磁体的磁滞回线，矫顽力为20000Oe，最大磁能积为50MGOe，剩磁Br为1.39T。
实施例4
本实施例制备的纳米双相复合永磁材料包括20000个中间部分为软硬磁性相交替分布的薄层，参见图3，这20000个薄层采用热压烧结成型的方式堆叠在一起以形成本发明高磁能积纳米双相复合永磁材料；其中，每个薄层均由上表面分布有多个凹槽的Nd2Fe14B硬磁相薄片和Fe软磁相薄片组成，所述硬磁相薄片和软磁相薄片的厚度均为200nm，凹槽深为160nm、宽为60nm、相邻凹槽间的距离为60nm，硬磁相薄片含有凹槽的上表面与软磁相薄片含有凹槽的上表面相对且各自的相邻凹槽之间的凸部相互卡入对方的凹槽中，从而硬磁相薄片的各凹槽与卡入各凹槽中的软磁相薄片的凸部紧密配合。
其制备方法如下：
(1)采用线锯将Nd2Fe14B块体切割成厚度为1μm的薄片，再采用离子减薄仪将Nd2Fe14B薄片减薄成为200nm厚的薄片；
(2)采用纳米压印技术，在200nm厚薄片的上表面印制出深160nm、宽60nm的平行凹槽、相邻凹槽间的距离为60nm。重复压印过程，制备出20000个带有上述多个凹槽的硬磁相薄片；
(3)将这20000个硬磁相薄片放入磁控溅射真空室内，先采用镀膜的方法将纯Fe填入每个硬磁相薄片内的平行凹槽中，参见图2，然后再通过该方法继续在硬磁相表面沉积软磁相以制得与硬磁相薄片具有相同厚度的软磁相薄片，从而获得20000个软硬磁相均匀交替分布的薄层；
(4)再将这20000个薄层重复堆垛成薄块体，采用热压烧结方法将该薄块体在700Mpa、900℃、氢气气氛下进行烧结，烧结时间为60分钟，制得Nd2Fe14B-Fe纳米复合磁体。
采用VSM测试，得到该永磁体的磁滞回线，矫顽力为16000Oe，最大磁能积为45MGOe，剩磁Br为1.35T。
由实施例1-4的测试数据可知，随着复合材料薄层数的增加，其磁能积和磁性能呈现下降的趋势，可能源于薄层越多，c轴取向性越难以控制。
实施例5
本实施例制备的纳米双相复合永磁材料除软硬磁相薄片的凹槽尺寸、间距和厚度与实施例3不同外，其他结构与实施例3相同，该实施例中软硬磁相薄片的厚度相同，其中硬磁相薄片的厚度、具体凹槽尺寸和间距参见表1。本实施例列举出了不同凹槽尺寸下得到的纳米双相复合永磁材料的性能，参见表1。
本实施例纳米双相复合永磁材料的制备方法中，除制备的软硬磁相薄片的厚度、以及凹槽尺寸和间距与实施例3不同外，其他步骤与实施例3相同，其中硬磁相薄片的厚度以及具体凹槽尺寸和间距参见表1。
表1硬磁相薄片的规格以及各复合永磁材料的性能
由上表可以看出，薄层中凹槽尺寸对于磁能积有较大的影响，特别是凹槽宽度。且凹槽尺寸越小，软磁相与硬磁相间隔越近，磁交换耦合作用越强，剩磁增强效果也越明显，在磁性能上表现为高矫顽力、高剩磁、高磁能积。

Claims (9)

1.一种高磁能积纳米双相复合永磁材料，其特征在于，包括：
多个薄层，所述多个薄层采用热压烧结成型的方式堆叠在一起；其中，
各个所述薄层均由上表面分布有多个凹槽的硬磁相薄片和软磁相薄片组成，所述硬磁相薄片和所述软磁相薄片的上表面相对而且各自相邻的两个凹槽之间的凸部相互交替卡入对方的凹槽中，并且所述硬磁相薄片的各凹槽与卡入所述硬磁相薄片各凹槽中的所述软磁相薄片的凸部紧密配合。
2.根据权利要求1所述的纳米双相复合永磁材料，其特征在于，所述软磁相薄片和/或所述硬磁相薄片的厚度为30-500nm，所述凹槽宽度为10-200nm，深度为20-480nm，各个凹槽之间的间隔为20-200nm。
3.根据权利要求1所述的纳米双相复合永磁材料，其特征在于，所述硬磁相薄片和软磁相薄片上的多个凹槽为均匀分布。
4.根据权利要求1所述的纳米双相复合永磁材料，其特征在于，所述硬磁相为(Nd,Pr)2Fe14B、Nd2Fe14B或Pr2Fe14B，所述软磁相为Fe或FeCo合金。
5.一种权利要求1-4任一所述的高磁能积纳米双相复合永磁材料的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
步骤一，将硬磁相制备成多个纳米级薄片；
步骤二，采用纳米压印方法在步骤一制得的每个薄片的上表面压制出多个凹槽，从而得到带有多个凹槽的硬磁相薄片；
步骤三，将软磁相填充于步骤二所述的硬磁相薄片的上表面以及凹槽中，从而在所述硬磁相薄片的上表面形成了带有多个凹槽的软磁相薄片，由此形成了软/硬磁相薄片的凹槽交替排列的薄层；
步骤四，将多个所述薄层重叠堆垛成薄块体，然后通过热压烧结法对所述薄块体进行烧结压制，从而得到所述高磁能积纳米双相复合永磁材料，其中热压烧结时的压力为1-2000MPa，烧结温度为500-1200℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，采用高精度机械切割及等离子减薄方法将硬磁相制备成多个纳米级薄片。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤三中，采用磁控溅射真空镀膜、化学镀、电镀或者熔化流动的方法将软磁相填充于步骤二所述的硬磁相薄片的上表面以及凹槽中。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述纳米压印方法由超短波紫外光光刻方法替代。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤四中，所述压力为100MPa-1000MPa，所述烧结温度为500-1000℃，所述烧结时间为30-180分钟，所述烧结气氛为氢气。
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