本发明涉及到复合材料和多相复合永磁材料领域。 目前永磁材料主要分为下面几类：铁氧体永磁、AlNiCo、稀土钴永磁和稀土铁硼永磁。铁氧体永磁价格低廉，磁能积（BM）m为0.5-4MGOe，属于低性能永磁材料，是目前应用最广泛的永磁材料。但由于磁能积低，因而用该种材料设计的功率器件效率较低。AlNiCo永磁具有较高的剩磁（10-13KGS），较低的矫顽力（600-1500 Oe），磁能积为6-13MGOe，系铸造磁体。稀土钴永磁有SmCo5和Sm2Co17型两种，分别属于第一和第二代稀土永磁，其磁性能较前二者高，Sm2Co17型的磁能积可达30MGOe，但由于它含稀贵的Sm和战略资源Co，不能获得稳定的供应，因而价格较昂贵。难以大规模使用。稀土铁硼永磁材料做为第三代稀土永磁，是目前磁能积最高的永磁材料，NdFeB的磁能积可达50MGOe。它因用相对Sm来说资源丰富的Nd取代Sm，用Fe取代Co，因而价格较SmCo便宜。NdFeB永磁材料自1983年问世以来得到了广泛的使用。在1984-1985年，美国通用汽车公司取得快淬NdFeB工艺专利，日本住友金属公司取得了烧结工艺专利。其专利特征都强调了以Nd2Fe14B相做为硬磁性相，其中Nd可部分被Dy、Pr等稀土元素所取代，Fe可部分被Ti、Zr、Nb、Co等取代，B可部分被Si、C、Al等取代。为了满足热稳定性的要求，提高居里点，仍使用了稀贵的元素Dy及战略物资Co，但其含量比SmCo低得多。作为形状自由度大的粘结磁体，在5-12MGOe范围内，很少用钕铁硼做成各向异性粘结磁体。从价格上看，目前NdFeB材料与铁氧体相比仍高出许多倍，也限制了其在许多方面的应用。目前研制的“第四代”稀土永磁材料Sm2Fe17Nx，其矫顽力已达到了30KOe，磁能积可达12MGOe。由于目前工艺问题还未能解决，尚未投入市场。
永磁材料可分为烧结、铸造磁体和粘结磁体。粘结磁体是采用永磁粉末与粘结剂混合在模具中成型。粘结磁体只能用铁氧体和稀土永磁来制造。铁氧体粘结磁体地磁性能很低，（BH）m仅在0.1-2.0MGOe之间，而各向同性NdFeB粘结磁体的磁能积一般在5-10MGOe之间，SmCo粘结磁体可达5-17MGOe。目前，只有铁氧体和SmCo磁体有各向异性粘结磁体批量上市。在实际的磁应用中，用户对永磁材料性能的要求各式各样。如对磁体的内禀性能，磁体的形状自由度和取向的难易程度等都有不同的要求，并要考虑磁体的价格。例如，在某些器件应用中，需要磁能积在3-5MGOe之间，单独靠各向异性铁氧体，在工艺制做上较难，而单独用NdFeB各向同性粘结磁体又不经济。因而在磁能积为3-5MGOe间，具有合理的性能与价格比的粘结磁体还欠缺。又例如，在电机的应用中，磁体的各向异性要求很高，要求在电机的径向上，形成闭合磁路从而具有强的磁场，而在轴向上是开的磁路，磁通损失要小，漏磁场要小，因此，磁体需要径向充磁。在磁能积要求5-14MGOe范围内，铁氧体很难达到其下限，AlNiCo很难在径向上进行取向。各向异性NdFeB磁粉还未见大批量上市，而SmCo价格又太高，在粘结磁体方面，这又是一个空缺。
可见不同的应用场合对磁性能要求差别很大。要满足这些要求，仅靠某种单一组分的粘结磁体是很难做到的。GM公司及住友的钕铁硼专利在这方面没有给出满意的答案。
本发明的目的在于：寻求一种新型的永磁材料，应用复合材料的复合理论，使之可根据应用需要逐级调整磁性能，从而具有合理的性能与价格比，以填补上述空缺。
本发明的目的通过以下措施完全达到了：根据物理性能的复合原理，采用多相复合的方法，将铁氧体永磁与稀土永磁材料复合成多相复合永磁材料，或用高各向异性永磁材料与铁氧体永磁材料或各向同性稀土铁硼材料复合，其磁性能可在一定范围内根据需要由不同的配比进行逐级调整。
以下对本发明的多相复合永磁材料进行详细说明。
本发明公开了该类型多相复合永磁材料，根据复合理论，多相组成的复合材料，对于密度、比重、弹性模量、导磁率等多数物理参数来说具有简单的线性加成性。经实验发现，这一理论同样适用于由两种以上材料组成的粘结永磁材料上。即多相复合永磁材料的磁能积（BH）m，剩磁Br、矫顽力Hc也具有简单的线性加成性。可以表示为：
Kc=Σi]]>piKiVi(i=2、3……n)
其中Ke为多相复合永磁材料的磁物理量，Ki为单组分组元的磁物理量。Vi为其体积分数，Pi为体积分数系数，它与相界性质及填充率等因素有关，可根据实验得到。各向异性的组元与各向同性组元复合，仍能得到各向异性组织。
基于上述理论指导，当我们已知各种单组分永磁材料的磁性能后，可以通过改变各组分永磁材料的体积分数，来得到最佳的磁性能组合，并可在一定范围内对磁性能进行逐级的调整。
本发明所公开的多相复合永磁材料，其特征如下：
复合材料组成A=aX+bY+Σi]]>ciZi(i=1,2……n)
其中，ci为Zi组元的体积分数，Zi为该组元稀土永磁材料类型。X为钡、锶铁氧体，a为其体积分数，Y为粘结剂材料，b为其体积分数。
本发明所确定的Zi为：
Z1为R2TM5型及R2TM17型稀土永磁。Z2为R2TM14M型稀土永磁。Z3为R2TM17Nx型稀土永磁。
上述组元为各向同性材料或各向异性材料，经过特殊复合后，制成多相复合性永磁合金材料，经过粘结剂包覆，并经模压、压延、注射、挤出等传统加工方法和全区或选区烧结、全区或选区粘结、全区或选区挤塑、全区或选区反应烧结等现代加工方法制成粘结磁体，可得到磁能积为3-10MGOe的各种牌号粘结磁体。
本发明的复合材料磁体为多相组织结构，至少为二个或二个以上的金属化合物磁性相组成。
例如，R2TM14M型永磁材料中弥散地复合钡、锶铁氧体材料，对复合磁粉材料进行测试，当铁氧体重量百分比小于60%时，磁能积大于4MGOe。通过在R2TM14M材料中弥散分布铁氧体材料，磁能积可在4-12MGOe范围内调节，与1%-10%（wt%）的粘结剂混合后成型，磁能积可在2-9MGOe的范围内调节。
由本发明所得到的多相复合永磁材料，其磁能积在2-15MGOe间都可得到各自的磁应用领域，用户可以从最经济地利用永磁材料的角度出发，选择合适的磁性能牌号的复合材料永磁体，得到合理的性能价格比。
因此，本发明为磁应用领域的用户，经济地利用永磁材料，进行磁应用设计提供了最大的方便。
实例1：
采用Nd12Fe74B6Co8合金，其粉末性能为：（BH）m＝11.0 MGOe Br＝8.1KGs
Hcb＝5.5KOe Hcj＝8.4 KOe
采用BaO-6Fe2O3合金，粉末性能为（BH）m＝2.5 MGOe Br＝4.2 KGs
Hcb＝1.6 KOe Hcj＝2.1 KOe
实验值
BaO-6Fe2O3(wt%)
磁性能 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Br KGs 8.1 7.3 6.6 6.1 5.7 5.2 4.8 4.6 4.3 4.2 4.2
Hcb KOe 5.5 4.6 4.1 3.7 3.1 2.8 2.3 2.2 1.8 1.5 1.6
Hcj KOe 8.4 7.5 6.9 6.2 5.6 4.7 3.8 3.5 3.0 2.2 2.1
(BH)m MGO 11.0 9.2 8.1 7.3 6.2 5.3 4.3 3.1 2.8 2.5 2.5
用复合材料复合定律的加成法则，做出的理论计算值如下：
BaO-6Fe2O3(wt%)
磁性能 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Br KGs 8.1 7.5 6.9 6.8 6.1 5.7 5.3 5.0 4.7 4.3 4.2
Hcb KOe 5.5 4.9 4.3 3.9 3.5 3.1 2.7 2.5 2.1 1.8 1.6
Hcj KOe 8.4 7.5 6.5 5.9 5.2 4.6 3.9 3.5 2.9 2.5 2.1
(BH)m MGO 11.0 9.7 8.5 7.7 6.7 5.9 4.9 4.3 3.7 2.9 2.5
实验值与计算值的关系曲线见附图。tgθ计-tgθ实＝0.72