[發明專利]稀土永磁體及其制備方法

有效

• 申請號: 201310486477.0
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104575920B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 嚴長江;閆阿儒;郭帥;陳仁杰;李東
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F1/053;H01F1/08;H01F41/02;B22F3/16
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 陳振

技術領域

本發明涉及材料制造領域，特別是涉及一種稀土永磁體及其制備方法。

背景技術

作為第三代稀土永磁材料，具有釹鐵硼（Nd₂Fe₁₄B）相結構及其類似結構的稀土永磁材料以其優異的性能迅速應用在計算機硬盤、核磁共振成像、混合動力汽車、風力發電等領域。目前，我國的釹鐵硼產量占據了世界的80%以上，這主要是由于在混合動力汽車和風力發電等領域的強大需求。比如，平均每一輛混合動力汽車需要2-3kg釹鐵硼基永磁材料，而每兆瓦風力發電機組需要0.5-1t釹鐵硼基永磁體。

雖然釹鐵硼基永磁體具有廣泛的應用，但是釹或者鐠等稀土元素高昂的價格導致了中低檔的永磁體仍然保持較高的價格。這無疑就限制了釹鐵硼永磁體的應用。眾所周知，稀土價格的高低與其在世界上存量多寡有關，相比于釹或者鐠，含量較為豐富的鈰具有較低的價格。因而，使用高豐度的稀土Ce取代Pr/Nd，就可以制備廉價的釹鐵硼基永磁體。然而Ce₂Fe₁₄B的飽和磁化強度和各向異性場較Nd₂Fe₁₄B的低，Ce添加之后會導致磁體的剩磁和矯頑力降低。因此，制備出滿足應用并含有較高含量Ce的永磁體成為當前的技術難點和熱點。

發明內容

基于上述問題，本發明提供了一種稀土永磁體及其制備方法，降低了稀土永磁材料的成本，同時，保持了較高的矯頑力。

為達到上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

一種稀土永磁體，所述稀土永磁體的質量比分子通式為MM_a-bHRE_bFe_eB_dTM_c；其中，MM代表(LRE_1-xCe_x)，且x與1-x均為質量比，LRE為Pr、Nd中的一種或兩種，HRE為La、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Tm中的一種或幾種，TM為Al、Cu、Mn、Ga、Nb、Zr中的一種或幾種，且0.24≤x≤0.6，27≤a≤36，0≤b≤10，0≤c≤3，0.8≤d≤1.5，e=100-a-d-c-d；所述稀土永磁體的主相為2-14-1相，此外，還存在富稀土相及CeFe₂相。

在其中一個實施例中，所述CeFe₂相分布于所述稀土永磁體內的晶界處。

在其中一個實施例中，0.24≤x≤0.32。

一種稀土永磁體的制備方法，包括以下步驟：

（1）配置原料：按照MM_a-bHRE_bFe_eB_dTM_c的質量配比，配置一定量的含相應元素的金屬或合金原料；

（2）制備初始合金：將步驟（1）得到的金屬或合金原料混合后通過速凝、快淬或感應熔煉制備出形態為速凝片、快淬帶或鑄錠的初始合金；

（3）制備合金粉：將步驟（2）得到的初始合金通過氫破碎或者機械破碎的方式破碎成粗粉末，然后通過氣流磨或球磨的方式將所述的粗粉末磨成細粉末，得到合金粉；

（4）制備磁體生坯：將步驟（3）得到的的合金粉放置在一定形狀的模具中，然后在磁場作用下取向成型，并經過等靜壓處理后得到磁體生坯；

（5）制備磁體毛坯：將步驟（4）得到的磁體生坯置于真空爐中在一定溫度下燒結或熱壓1－4h，得到磁體毛坯；

（6）制備稀土永磁體：將步驟（5）中得到的磁體毛坯進行真空熱處理，即可得到稀土永磁體。

在其中一個實施例中，步驟（2）中，采用感應熔煉制備初始合金，感應熔煉的溫度＜1410℃。

在其中一個實施例中，步驟（3）中得到的合金粉的平均粒度為3－5μm。

在其中一個實施例中，步驟（3）中，在制備合金粉時加入少量的防氧化劑。

在其中一個實施例中，步驟（4）中，所述磁體生坯的密度為2.8－4.5g/cm³。

在其中一個實施例中，步驟（5）中，燒結溫度＜1050℃。

在其中一個實施例中，在步驟（6）中，真空熱處理的過程分為兩級，第一級的溫度為860－940℃，保溫1－4h，第二級的溫度為420－560℃，保溫1－4h。