[發(fā)明專(zhuān)利]稀土提純中間產(chǎn)物制備的La(Fe,Si)13基磁性材料、制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210240443.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102881394A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳嶺;胡鳳霞;王晶;孫繼榮;沈保根
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01F1/053
• 分類(lèi)號(hào): H01F1/053;C09K5/14;C22C38/00;F15B21/00
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

1.一種稀土提純中間產(chǎn)物制備的La(Fe,Si)₁₃基磁性材料，其特征在于：

所述磁性材料具有NaZn₁₃型結(jié)構(gòu)，其化學(xué)通式為L(zhǎng)a_1-x-yCe_xR_y(Fe_1-p-qCo_pMn_q)_13-zSi_zA_α，其中，

R選自Pr和Nd元素中的一種或幾種組合，

A選自C、H和B元素中的一種或幾種組合，

x的范圍是：0<x≤0.5，優(yōu)選為0<x≤0.3，

y的范圍是：0≤y≤0.5，且x+y<1，

p的范圍是：0≤p≤0.2，

q的范圍是：0≤q≤0.2，

z的范圍是：0.8<z≤1.8，

α的范圍是：0≤α≤3.0；

所述稀土提純中間產(chǎn)物為含雜質(zhì)的LaCe合金，優(yōu)選為稀土提純過(guò)程中從輕稀土礦中提取的含雜質(zhì)的具有自然比例的LaCe合金，優(yōu)選地，所述LaCe合金的純度為≥95at.%，合金中La:Ce原子比為其在輕烯土礦中的自然比例，優(yōu)選為1:1.6-1:2.3，合金中的雜質(zhì)種類(lèi)包括Pr、Nd、Fe、Si、Cu、Ni、Zn、Th、Y、Mg、Ca、C、H、O中的一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性材料，其特征在于，所述磁性材料中還含有選自Cu、Ni、Zn、Th、Y、Mg、Ca、O中的一種或多種元素；優(yōu)選地，當(dāng)磁性材料為L(zhǎng)aCeFeSi時(shí)，其中還含有選自Pr、Nd、C、H、Cu、Ni、Zn、Th、Y、Mg、Ca、O中的一種或多種元素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性材料，其中，所述α的范圍是：0≤α≤0.8。

4.一種制備權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述磁性材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1）按La_1-x-yCe_xR_y(Fe_1-p-qCo_pMn_q)_13-zSi_zA_α磁性材料的化學(xué)式配制原料，或者當(dāng)化學(xué)式中的A包括氫元素時(shí)，按化學(xué)式配制除氫以外的原料，原料中的La和Ce元素由含雜質(zhì)的LaCe合金提供，優(yōu)選地由稀土提純過(guò)程中從輕稀土礦中提取的含雜質(zhì)的具有自然比例的LaCe合金提供，優(yōu)選地，LaCe合金中La元素不足部分由單質(zhì)La補(bǔ)充；

2）將步驟1）中配制好的原料放入電弧爐中，抽真空，用氬氣清洗，并在氬氣保護(hù)下熔煉，獲得合金錠；

3）將步驟2）熔煉好的合金錠真空退火，然后在液氮或水中淬火，制得具有NaZn₁₃結(jié)構(gòu)的La_1-x-yCe_xR_y(Fe_1-p-qCo_pMn_q)_13-zSi_zA_α磁性材料；

其中，當(dāng)化學(xué)式中的A包括氫元素時(shí)，所述方法還包括步驟4）：將步驟3）制得的材料分割成粉末，在氫氣中退火。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述原料中，當(dāng)A包括C元素時(shí)，由FeC合金提供C元素，此時(shí)由于FeC合金中也含有Fe元素，需要適當(dāng)減少添加的單質(zhì)Fe，使得添加的各種元素的配比仍舊滿足磁性材料化學(xué)式的原子配比，優(yōu)選地，當(dāng)A包括B元素時(shí)，由FeB合金提供B元素。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）包括：將步驟1）中配制好的原料放入電弧爐中，抽真空至真空度小于1×10^-2Pa，用純度大于99wt%的氬氣清洗爐腔1-2次，之后爐腔內(nèi)充入該氬氣至0.5-1.5個(gè)大氣壓，電弧起弧，獲得合金錠，每個(gè)合金錠在1500-2500℃下反復(fù)熔煉1-6次，熔煉溫度優(yōu)選為1800-2500℃。