CN113416903A - 合金粉末的用途、硬磁材料及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合金粉末的用途。该合金粉末能够制备硬磁材料，所述合金粉末的粒径小于等于5μm，且具有如式(1)所示的组成：Feu‑ yCoyP1‑xSix(1)；其中，1.90≤u≤2.00，0＜y＜1，0＜x≤0.6。本发明还公开了一种硬磁材料及其制备方法和用途。

Description

合金粉末的用途、硬磁材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种合金粉末的用途，还涉及一种硬磁材料及其制备方法和用途。
背景技术
硬磁材料应用范围非常广泛，已经成为日常生活、工业和军事领域中不可缺少的部分。2016年的国际标准IEC 60404-1建议区分软磁和硬磁材料的矫顽力场为1kA/m。硬磁材料甚至可以细分为半硬(矫顽力在1～50kA/m之间)和硬磁材料。被认为有半硬或硬磁性潜力的材料可用于包括永磁体和/或其他磁性在内的应用，如数据存储。硬磁材料需要以下几个特性：i)大的矫顽力，剩磁和磁能积|BH|Max；ii)高的磁转变温度；iii)大的饱和磁化强度；iv)大的沿易磁化轴的磁晶各向异性。硬磁材料按照其元素组成通常可以分为稀土磁体和无稀土磁体。稀土磁体的代表为Sm-Co磁体和Nd-Fe-B磁体。无稀土磁体的代表主要有铁氧体和3d过渡族金属基材料。铁氧体最常见的相为BaFe12O19和SrFe12O19，3d过渡族金属基材料包括MnBi、MnAl、Mn2Ga、Fe16N2、Fe3C、YCo5、Fe5P2B。稀土磁体具有较高的磁性能，但是其含有稀土元素材料昂贵，限制了它们的广泛应用。改善无稀土磁体的性能成为了人们研究的重点。尤其值得关注那些能够在保持成本效益的同时弥补铁氧体永磁和稀土永磁体之间差距的无稀土磁体。
二元Fe2P化合物具有六角晶体结构，呈现出大的磁晶各向异性能，其易磁化轴为c轴。这些性能使得Fe2P化合物被认为是无稀土磁体材料的候选之一，但是其居里温度过低(约为210K左右)不利于实际应用。
为了提高Fe2P的居里温度，现有技术中用过渡金属Co或Ni部分替代Fe(R.Fruchart et al.,J.Appl.Phys.,40(1969)1250)或用Si、As、Ge或B部分替代P以形成三元化合物。Ni部分替代Fe，虽然居里温度有所提高，但是会导致饱和磁化强度降低。Co部分替代Fe，会导致Co2P型正交晶体结构的形成，限制了Co的含量，同时也限制了居里温度的提高。Si、As、Ge或B部分替代P虽然可提高居里温度，但是会使磁各向异性降低，并且会出现其他晶体结构，例如当10％的Si替代P时会出现正交BCO结构(L.
Figure BDA0003149989790000021
et al.,Hyperfine Interactions,94(1994)2075)。
对于四元化合物的报道主要围绕(Mn,Fe)2(P,X)(X为p区元素如Si或Ge)的磁热效应、磁制冷和热磁发电应用。唯一已知的例子是(Fe,Mn)2(P,Ge)化合物，但与本发明相比，该化合物不是优选的，因为Ge元素昂贵且供应有限，且在多数情况下同时取代会导致单轴各向异性消失，不利于形成硬磁材料(J.V.Leitao,et al.,J.Magn.Magn.Mater.344(2013)49)。另外，Fe-Ni-P-Si四元合金没有显示出矫顽力或剩磁，没有形成硬磁材料(J.Y.Xu,etal.,Structure and magnetic properties of Fe1.95-xNixP1-ySiy alloys,Solid StateCommunications 319(2020))。Fe-Co-P-Si四元合金也没有显示矫顽力或剩磁，因此并没有形成硬磁材料(F.Guillou,et al.,Room temperature magnetic anisotropy in Fe2P-type transition metal based alloys,Journal of Alloys and Compounds,800(2019)403-411)。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种合金粉末的用途，该合金粉末能够制备得到硬磁材料。本发明的另一个目的在于提供一种硬磁材料的制备方法，该方法能够稳定地制备得到硬磁材料。本发明的再一个目的在于提供一种硬磁材料。本发明的又一个目的在于提供一种硬磁材料的用途。
一方面，本发明提供一种合金粉末在制备硬磁材料中的用途，所述合金粉末的粒径小于等于5μm，且具有如式(1)所示的组成：
Feu-yCoyP1-xSix (1)；
其中，1.90≤u≤2.00，0＜y＜1，0＜x≤0.6。
根据本发明的用途，优选地，1.91≤u≤1.97。
根据本发明的用途，优选地，1.4≤u-y≤1.95。
根据本发明的用途，优选地，0.05≤y≤0.7，且0.1≤x≤0.5。
根据本发明的用途，优选地，所述合金粉末具有如下所示的组成之一：
Fe1.75Co0.20P0.75Si0.25；
Fe1.75Co0.20P0.80Si0.20；
Fe1.53Co0.40P0.80Si0.20；
Fe1.83Co0.10P0.60Si0.40；
Fe1.43Co0.50P0.60Si0.40。
另一方面，本发明提供一种硬磁材料的制备方法，包括如下步骤：将合金粉末在磁场中压制，得到硬磁材料；
其中，所述合金粉末的粒径小于等于5μm，且具有如式(1)所示的组成：
Feu-yCoyP1-xSix (1)；
其中，1.90≤u≤2.00，0＜y＜1，0＜x≤0.6。
根据本发明的制备方法，优选地，包括如下步骤：
(1)将根据合金粉末组成得到的原料制备成合金毛坯；
(2)将合金毛坯进一步粉碎，得到合金粉末；
(3)将合金粉末在磁场中压制，得到硬磁材料；和
任选地，(4)将硬磁材料烧结和/或热处理。
根据本发明的制备方法，优选地，所述步骤(1)选自如下所述之一的方法：
(a)将原料在球磨机中研磨，得到细粉；将细粉压制和烧结，并淬火至室温，得到合金毛坯；
(b)将原料在感应炉中熔融，然后进行热处理，得到合金毛坯；
(c)采用气体雾化法或熔融纺丝法加工原料，然后进行热处理，得到合金毛坯。
再一方面，本发明提供一种硬磁材料，该硬磁材料由上述制备方法制备得到。
又一方面，本发明提供一种上述硬磁材料在如下之一领域的用途：
i)利用磁体的吸引力和/或排斥力的应用；
ii)利用磁体的磁场将机械能转换为电能的应用；
iii)利用磁体的磁场将电能转换为机械能的应用；
iv)利用磁体的磁场来引导，塑造和控制电子的应用；
v)利用磁场作为信息存储的应用。
本发明的合金粉末为亚微米级颗粒或纳米级颗粒，本申请的发明人发现在研磨过程中随着本发明组成的合金粉末的粒径逐渐减小，这些合金粉末中缺陷的产生和接近单畴极限会干扰铁磁畴的形成，并导致硬磁性能的出现，进而使得本发明的合金粉末能够用于制备硬磁材料。根据本发明优选的技术方案，这样的条件能够进一步提高硬磁材料的矫顽力。
附图说明
图1为制备例5-8所得到的合金粉末的X射线衍射图谱。随图1中虚线箭头所指方向球磨时间逐渐增长。
图2为制备例5-8中合金粉末粒径随球磨时间的变化图。
图3为实施例1-4和实施例5-8中的磁性材料的矫顽力随球磨时间变化图。
图4为实施例7所得到的硬磁材料在T＝300K下的磁滞回线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
在本发明中，“硬磁材料”是指矫顽力大于1kA/m的磁性材料。
<合金粉末的用途>
本发明所示组成的合金粉末能够用于制备硬磁材料。因此，本发明提供了一种合金粉末在制备硬磁材料中的用途。本发明的合金粉末的粒径小于等于5μm。本发明的合金粉末的组成如下所示：
Feu-yCoyP1-xSix
其中，1.90≤u≤2.00，0＜y＜1，0＜x≤0.6。u-y可以表示铁元素的原子个数，y可以表示钴元素的原子个数，1-x可以表示磷元素的原子个数，x可以表示硅元素的原子个数。本申请的发明人发现，将本发明所示组成的合金毛坯通过研磨形成合金粉末，该合金粉末制得的磁体在室温下具有矫顽力。这可能是因为合金颗粒随着粒径减小，会产生缺陷和接近单畴极限会干扰磁畴的形成，会导致硬磁或半硬磁性能的出现。
在本发明中，合金粉末的粒径可以小于等于5μm；优选地，合金粉末的粒径小于等于2μm；更优选地，合金粉末的粒径小于等于300nm。最优选地，合金粉末的粒径小于等于100nm。根据本发明的一个实施方式，合金粉末的粒径为10～50nm。根据本发明的另一实施方式，合金粉末的粒径为12～20nm。合金粉末的粒径采用Sherrer公式计算得到，Sherrer公式中Scherrer常数K＝0.94。这样有助于提高磁性材料的矫顽力。
在本发明中，1.90≤u≤2.00；优选地，1.91≤u≤1.97；更优选地，1.92≤u≤1.94。这样的合金粉末所制备得到的磁性材料具有较高的矫顽力。
在本发明中，0＜x≤0.6；优选地，0.1≤x≤0.5；更优选地，0.3≤x≤0.5。这样的合金粉末所制备得到的磁性材料具有较高的矫顽力。
在本发明中，0＜y＜1；优选地，0.05≤y≤0.7；更优选地，0.05≤y≤0.2。这样的合金粉末所制备得到的磁性材料具有较高的矫顽力。
在本发明中，1.4≤u-y≤1.95；优选地，1.6≤u-y≤1.95；更优选地，1.8≤u-y≤1.9。这样的合金粉末所制备得到的磁性材料具有较高的矫顽力。
根据本发明的一个实施方式，合金粉末具有如下所示的组成之一：
Fe1.75Co0.20P0.75Si0.25；
Fe1.75Co0.20P0.80Si0.20；
Fe1.53Co0.40P0.80Si0.20；
Fe1.83Co0.10P0.60Si0.40；
Fe1.43Co0.50P0.60Si0.40。
本发明的合金粉末可以由合金毛坯进一步粉碎得到。粉碎可以采用球磨的方式。球磨可以在球磨机中进行。球磨机可以为行星式球磨机。球磨可以采用湿球磨的方式也可以采用干球磨的方式。
根据本发明的一个实施方式，球磨采用干球磨的方式。具体地，在惰性气体保护下干球磨。惰性气体包括但不限于氦气、氖气、氩气。球与合金毛坯的质量比可以为2～10:1；优选为3～7:1；更优选为4～6:1。球磨时间可以为1～20h；优选为7～11h；更优选为8～10h。这样既可能是制备得到的磁性材料具有较高的矫顽力，又能够节约时间。
根据本发明的另一个实施方式，球磨采用湿球磨的方式。具体地，在溶剂和表面活性剂存在下，将合金毛坯湿球磨，得到合金粉末。溶剂为含有1～10个碳原子的烷类有机物；优选为含有5～9个碳原子的脂肪族烷类有机物；更优选为庚烷。表面活性剂为含有15～25个碳原子的脂肪族不饱和酸；优选地，表面活性剂为含有16～20个碳原子的脂肪族不饱和酸；更优选为油酸。溶剂的用量可以为合金毛坯重量的25～200wt％；优选为50～100wt％；更优选为70～90wt％。表面活性剂的用量可以为合金毛坯重量的1～50wt％；优选为20～40wt％；更优选为25～35wt％。球与合金颗粒的质量比可以为2～10:1；优选为3～7:1；更优选为4～6:1。球磨时间可以为1～20h；优选为7～11h；更优选为8～10h。这样既可以使制备得到的磁性材料具有较高的矫顽力，又能够节约时间。
合金毛坯可以由根据合金粉末组成得到的原料制备而成。具体地，可以采用如下方法之一：
(a)将原料在球磨机中研磨，得到细粉；将细粉压制和烧结，并淬火至室温，得到合金毛坯；
(b)将原料在感应炉中熔融，然后进行热处理，得到合金毛坯；
(c)采用气体雾化法或熔融纺丝法加工原料，然后进行热处理，得到合金毛坯。
上述原料可以为元素Fe、Co、P和Si形成的单质或合金。合金的实例包括但不限于Fe2P、Co2P和Fe2Si。合金毛坯可以为圆柱体。
在(a)方法中，球磨机可以为行星式球磨机。球磨可以采用干球磨法。球与原料的质量比可以为2～10:1；优选为3～7:1；更优选为4～6:1。球磨时间可以为1～20h；优选为7～11h；更优选为8～10h。
烧结温度可以为1100～1600K；优选为1200～1500K；更优选为1300～1473K。烧结时间可以为1～100h；优选为4～20h；更优选为8～12h。这样的烧结条件得到的合金有助于减小Fe2P主相以外的杂相。
方法(c)中，在使用熔融纺丝方法制备合金毛坯的情况下，可显著缩短热处理时间，例如可缩短至5分钟至5小时，优选缩短至10分钟至1小时。与烧结时间(10h左右)相比，这导致较大的时间优势。
在本发明中，将合金粉末在磁场中压制，得到硬磁材料。
根据本发明的一个实施方式，采用粘结剂将合金粉末粘结成型。粘结剂可以为环氧树脂粘结剂。粘结剂与合金粉末的质量比可以为1:20～1:2；优选为1:15～1:3；更优选为1:10～1:4。
在本发明中，外加磁场μ0H可以大于0.5T；优选地，大于0.8T；更优选地，大于等于1.1T。T为外加磁场μ0H单位，特斯拉。
在本发明中，还可以将得到的硬磁材料进一步烧结和/或热处理。这样能够进一步提高硬磁材料的性能。
<硬磁或半硬磁材料的制备方法>
本发明的硬磁材料的制备方法包括如下步骤：将合金粉末在磁场中压制，得到硬磁材料。所述合金粉末的粒径小于等于5μm，且具有如式(1)所示的组成：
Feu-yCoyP1-xSix(1)；
其中，1.90≤u≤2.00，0＜y＜1，0＜x≤0.6。合金粉末如前文所述，在此不再赘述。
根据本发明的一个实施方式，采用粘结剂将合金粉末粘结成型。粘结剂可以为环氧树脂粘结剂。粘结剂与合金粉末的质量比可以为1:20～1:2；优选为1:15～1:3；更优选为1:10～1:4。
在本发明中，外加磁场μ0H可以大于0.5T；优选地，大于0.8T；更优选地，大于等于1.1T。
本发明的制备方法具体可以包括如下步骤：
(1)将根据合金粉末组成得到的原料制备成合金毛坯；
(2)将合金毛坯进一步粉碎，得到合金粉末；
(3)将合金粉末在磁场中压制，得到硬磁材料；和
任选地，(4)将硬磁材料烧结和/或热处理。
在本发明中，步骤(1)可以选自如下所述之一的方法：
(a)将原料在球磨机中研磨，得到细粉；将细粉压制和烧结，并淬火至室温，得到合金毛坯；
(b)将原料在感应炉中熔融，然后进行热处理，得到合金毛坯；
(c)采用气体雾化法或熔融纺丝法加工原料，然后进行热处理，得到合金毛坯。
上述原料可以为元素Fe、Co、P和Si形成的单质或合金。合金的实例包括但不限于Fe2P、Co2P和Fe2Si。合金毛坯可以为圆柱体。
在(a)方法中，原料可以采用球磨的方式研磨成细粉。球磨可以在行星式球磨机中进行。球磨可以采用干球磨法。球与原料的质量比可以为2～10:1；优选为3～7:1；更优选为4～6:1。球磨时间可以为1～20h；优选为7～11h；更优选为8～10h。
烧结温度可以为1100～1600K；优选为1200～1500K；更优选为1300～1473K。烧结时间可以为1～100h；优选为4～20h；更优选为8～12h。这样的烧结条件得到的合金有助于减小Fe2P主相以外的杂相。
方法(c)在使用熔融纺丝方法制备合金的情况下，可显著缩短热处理时间，例如可缩短至5分钟至5小时，优选缩短至10分钟至1小时。与烧结时间(10h左右)相比，这导致较大的时间优势。
在步骤(2)中，粉碎可以采用球磨的方式。球磨可以在球磨机中进行。球磨机可以为行星式球磨机。球磨可以采用湿球磨的方式也可以采用干球磨的方式。
根据本发明的一个实施方式，球磨采用干球磨的方式。具体地，在惰性气体保护下干球磨。惰性气体包括但不限于氦气、氖气、氩气。球与合金毛坯的质量比可以为2～10:1；优选为3～7:1；更优选为4～6:1。球磨时间可以为1～20h；优选为7～11h；更优选为8～10h。这样既可能是制备得到的磁性材料具有较高的矫顽力，又能够节约时间。
根据本发明的另一个实施方式，球磨采用湿球磨的方式。具体地，在溶剂和表面活性剂存在下，将合金毛坯湿球磨，得到合金粉末。溶剂为含有1～10个碳原子的烷类有机物；优选为含有5～9个碳原子的脂肪族烷类有机物；更优选为庚烷。表面活性剂为含有15～25个碳原子的脂肪族不饱和酸；优选地，表面活性剂为含有16～20个碳原子的脂肪族不饱和酸；更优选为油酸。溶剂的用量可以为合金毛坯重量的25～200wt％；优选为50～100wt％；更优选为70～90wt％。表面活性剂的用量可以为合金毛坯重量的1～50wt％；优选为20～40wt％；更优选为25～35wt％。球与合金颗粒的质量比可以为2～10:1；优选为3～7:1；更优选为4～6:1。球磨时间可以为1～20h；优选为7～11h；更优选为8～10h。这样既可以使制备得到的磁性材料具有较高的矫顽力，又能够节约时间。
在本发明中，步骤(3)的具体如前文所述，在此不再赘述。
步骤(4)中，将硬磁材料烧结和/或热处理。烧结和热处理采用本领域常规的方法即可，在此不再赘述。这样能够进一步改善硬磁材料的磁性能。
<硬磁材料>
本发明的硬磁材料采用上述方法制备得到。硬磁材料在室温下(300K)的矫顽力大于等于10kA/m；优选地，大于等于20kA/m；更优选地，大于等于60kA/m。
<硬磁材料的用途>
本发明的硬磁材料具有适当的矫顽力，可以应用于如下之一的领域：
i)利用磁体的吸引力和/或排斥力的应用；
ii)利用磁体的磁场将机械能转换为电能的应用；
iii)利用磁体的磁场将电能转换为机械能的应用；
iv)利用磁体的磁场来引导，塑造和控制电子的应用；或
v)利用磁场作为信息存储的应用。
下面介绍测试方法：
粒径：采用Sherrer公式计算得到，Sherrer公式中Scherrer常数K＝0.94。
合金粉末的磁性能：采用Quantum Design VersaLab振动样品磁强计测量温度在T＝300K下测得。
硬磁或软磁材料的磁性能：采用Quantum Design VersaLab振动样品磁强计中的磁滞回线程序，测量T＝300K时的磁性能。
制备例1～4
(1)按合金粉末的组成Fe1.75Co0.20P0.75Si0.25称取原料，将原料在行星式球磨机中干球磨10h，得到细粉。其中，行星式球磨机中钢球与原料的质量比为5:1。将细粉压制成圆柱体的生坯，将生坯在氩气的保护下烧结，然后淬火至室温，得到合金毛坯。其中，烧结温度为1370K，烧结时间为10h。
(2)将合金毛坯在行星式球磨机中以庚烷为溶剂，以油酸作为表面活性剂湿球磨，得到合金粉末。其中，溶剂的用量为合金毛坯重量的80wt％，油酸的用量为合金毛坯重量的30wt％，行星式球磨机中钢球与合金毛坯的质量比为5:1。球磨时间和所得合金粉末的粒径如表1所示。
表1
序号 球磨时间/h 合金粉末粒径(nm)
制备例1 2 32
制备例2 5 22
制备例3 10 14
制备例4 15 15
制备例5～8
除步骤(2)之外，其余同制备例1，详情如下：
(1)按合金粉末的组成Fe1.75Co0.20P0.75Si0.25称取原料，将原料在行星式球磨机中干球磨10h，得到细粉。其中，行星式球磨机中钢球与原料的质量比为5:1。将细粉压制成圆柱体的生坯，将生坯在氩气的保护下烧结，然后淬火至室温，得到合金毛坯。其中，烧结温度为1370K，烧结时间为10h。
(2)将合金毛坯在行星式球磨机中在氩气保护下干球磨，得到合金粉末。行星式球磨机中钢球与合金毛坯的质量比为5:1。球磨时间和合金粉末的粒径如表2所示。
表2
序号 球磨时间/h 合金粉末粒径(nm)
制备例5 1 46.8
制备例6 5 25.8
制备例7 8 18.9
制备例8 16 18
在本发明的研磨条件下，研磨的前8小时内会发生显著的粒径减小，随后会减慢，见附图2。在这些粉末中，缺陷的产生和接近单畴极限会干扰铁磁畴的形成，并导致硬磁性能的出现，如在温度为300K时具有矫顽力。
实施例1～8
将制备例1～8的合金粉末用环氧树脂粘结剂粘结，形成坯体。其中，环氧树脂粘结剂与合金粉末的质量比为1:10。将坯体在1.1T的外加磁场中取向，所得产物的性能如表3所示。
表3
序号 合金粉末 矫顽力(kA/m)
实施例1 制备例1 37
实施例2 制备例2 52
实施例3 制备例3 51
实施例4 制备例4 53
实施例5 制备例5 27
实施例6 制备例6 42
实施例7 制备例7 49.5
实施例8 制备例8 54
实施例9～12和比较例1～2
(1)按照表4所示的合金粉末的组成称取原料，将原料在行星式球磨机中干球磨10h，得到细粉。其中，行星式球磨机中钢球与原料的质量比为5:1。将细粉压制成圆柱体的生坯，将原料在氩气的保护下烧结，然后淬火至室温，得到合金毛坯。其中，烧结温度为1370K，烧结时间为10h。
(2)将合金毛坯在行星式球磨机中在氩气保护下干球磨8h，得到粒径小于50nm的合金粉末。其中，行星式球磨机中钢球与合金颗粒的质量比为5:1。
(3)将合金颗粉末用环氧树脂粘结剂粘结，形成坯体。其中，环氧树脂粘结剂与合金粉末的质量比为1:10。将坯体在1.1T的外加磁场中取向，所得产物的性能如表4所示。
表4
序号 化学成分 矫顽力(kA/m)
实施例9 Fe<sub>1.75</sub>Co<sub>0.20</sub>P<sub>0.80</sub>Si<sub>0.20</sub> 64
实施例10 Fe<sub>1.53</sub>Co<sub>0.40</sub>P<sub>0.80</sub>Si<sub>0.20</sub> 36
实施例11 Fe<sub>1.83</sub>Co<sub>0.10</sub>P<sub>0.60</sub>Si<sub>0.40</sub> 105
实施例12 Fe<sub>1.43</sub>Co<sub>0.50</sub>P<sub>0.60</sub>Si<sub>0.40</sub> 36
比较例1 Fe<sub>1.75</sub>Co<sub>0.20</sub>P 24
比较例2 Fe<sub>1.93</sub>Co<sub>0.10</sub>P<sub>0.60</sub>Si<sub>0.40</sub> 2
比较例3～7
(1)按照表5所示的合金粉末的组成称取原料，将原料在行星式球磨机中干球磨10h，得到细粉。其中，行星式球磨机中钢球与原料的质量比为5:1。将细粉压制成圆柱体的生坯，将原料在氩气的保护下烧结，然后淬火至室温，得到合金毛坯。其中，烧结温度为1370K，烧结时间为10h。
(2)将合金毛坯用瑙研钵研磨成大于10μm的粉末，采用环氧树脂粘结剂粘结，形成坯体。其中，环氧树脂粘结剂与合金粉末的质量比为1:10。将坯体在1.1T的外加磁场中取向，所得产物的性能如表5所示。
表5
序号 化学成分 矫顽力(kA/m)
比较例3 Fe<sub>1.75</sub>Co<sub>0.20</sub>P<sub>0.75</sub>Si<sub>0.25</sub> <1
比较例4 Fe<sub>1.75</sub>Co<sub>0.20</sub>P<sub>0.80</sub>Si<sub>0.20</sub> <1
比较例5 Fe<sub>1.53</sub>Co<sub>0.40</sub>P<sub>0.80</sub>Si<sub>0.20</sub> <1
比较例6 Fe<sub>1.83</sub>Co<sub>0.10</sub>P<sub>0.60</sub>Si<sub>0.40</sub> <1
比较例7 Fe<sub>1.43</sub>Co<sub>0.50</sub>P<sub>0.60</sub>Si<sub>0.40</sub> <1
由上表可知，将未经过进一步减小颗粒尺寸的粉末成型取向，不能够获得硬磁材料。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种合金粉末在制备硬磁材料中的用途，其特征在于，所述合金粉末的粒径小于等于5μm，且具有如式(1)所示的组成：
Feu-yCoyP1-xSix (1)；
其中，1.90≤u≤2.00，0＜y＜1，0＜x≤0.6。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，1.91≤u≤1.97。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，1.4≤u-y≤1.95。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，0.05≤y≤0.7，且0.1≤x≤0.5。
5.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述合金粉末具有如下所示的组成之一：
Fe1.75Co0.20P0.75Si0.25；
Fe1.75Co0.20P0.80Si0.20；
Fe1.53Co0.40P0.80Si0.20；
Fe1.83Co0.10P0.60Si0.40；
Fe1.43Co0.50P0.60Si0.40。
6.一种硬磁材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将合金粉末在磁场中压制，得到硬磁材料；
其中，所述合金粉末的粒径小于等于5μm，且具有如式(1)所示的组成：
Feu-yCoyP1-xSix (1)；
其中，1.90≤u≤2.00，0＜y＜1，0＜x≤0.6。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将根据合金粉末组成得到的原料制备成合金毛坯；
(2)将合金毛坯进一步粉碎，得到合金粉末；
(3)将合金粉末在磁场中压制，得到硬磁材料；和
任选地，(4)将硬磁材料烧结和/或热处理。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)选自如下所述之一的方法：
(a)将原料在球磨机中研磨，得到细粉；将细粉压制和烧结，并淬火至室温，得到合金毛坯；
(b)将原料在感应炉中熔融，然后进行热处理，得到合金毛坯；
(c)采用气体雾化法或熔融纺丝法加工原料，然后进行热处理，得到合金毛坯。
9.一种硬磁材料，其特征在于，所述硬磁材料由权利要求6～8任一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的硬磁材料在如下之一领域的用途：
i)利用磁体的吸引力和/或排斥力的应用；
ii)利用磁体的磁场将机械能转换为电能的应用；
iii)利用磁体的磁场将电能转换为机械能的应用；
iv)利用磁体的磁场来引导，塑造和控制电子的应用；
v)利用磁场作为信息存储的应用。
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