[發(fā)明專利]一種混合稀土-鐵基永磁材料及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610522339.7
• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN107578869B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 章明;沈保根;胡鳳霞;劉瑤;孫繼榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/08
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

1.一種由稀土提純中間產(chǎn)物制備的混合稀土-鐵基永磁材料，所述永磁材料的主相具有R₂Fe₁₄B相結構，所述永磁材料中不含有CeFe₂相，其化學通式為：MM_2+xFe_14-yB_z，其中，R是指稀土元素，MM是指混合稀土金屬，x的范圍是：0.0≤x≤1.0，y的范圍是：0.0≤y≤3.0，z的范圍是：1.0≤z≤1.3；

所述稀土提純中間產(chǎn)物為稀土提純過程中從輕稀土礦中提取的含雜質的具有天然元素比例的混合稀土金屬合金；

所述永磁材料的內(nèi)稟矯頑力H_cj≥4kOe，剩磁B_r≥6kGs，最大磁能積(BH)_max≥5MGOe；

所述混合稀土金屬合金中各稀土元素的含量為：La＝26～29wt％，Ce＝49～53wt％，Pr＝4～6wt％，Nd＝15～17wt％；

所述永磁材料中含有由所述混合稀土金屬合金引入的選自Sm、Fe、Si、Mg、Zn、W、Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Cr、Ni、Th、C、H和O中的一種或多種雜質；

其中，所述永磁材料是以鐵、硼以及稀土提純過程中從輕稀土礦中提取的含雜質的具有天然元素比例的混合稀土金屬合金為原料，使用熔體快速淬火工藝制備而成的。

2.根據(jù)權利要求1所述的永磁材料，其中，所述永磁材料的平均晶粒尺寸為30～60nm，晶界厚度為2～8nm。

3.根據(jù)權利要求1所述的永磁材料，其中，由所述混合稀土金屬合金引入的所述雜質在所述永磁材料中的總含量為0.13～1.74wt％。

4.根據(jù)權利要求1所述的永磁材料，其中，所述永磁材料的內(nèi)稟矯頑力H_cj為4～10kOe；剩磁B_r為6～9kGs；最大磁能積(BH)_max為5～11MGOe。

5.根據(jù)權利要求1所述的永磁材料，其中，所述混合稀土金屬合金的純度≥95wt％。

6.根據(jù)權利要求1所述的永磁材料，其中，所述混合稀土金屬合金的純度為95.0～99.5wt％。

7.根據(jù)權利要求1所述的永磁材料，其中，所述混合稀土金屬合金中的雜質包括Sm、Fe、Si、Mg、Zn、W，Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Cr、Ni、Th、C、H和O中的一種或多種。

8.制備權利要求1至7中任一項所述永磁材料的方法，所述方法包括以下步驟：

1)按化學式MM_2+xFe_14-yB_z配制原料，其中，原料中的稀土元素由稀土提純過程中從輕稀土礦中提取的含雜質的具有天然元素比例的混合稀土金屬合金提供；

2)將步驟1)配制的原料在非氧化氣氛中熔煉成合金錠；

3)將步驟2)獲得的合金錠熔化，將熔融液體引導到旋轉金屬輪的表面，以將熔融液體淬火成合金絲、薄帶、薄片或顆粒，其中，旋轉金屬輪的表面線速度為5～35m/s，淬火過程在非氧化氣氛中進行。

9.一種磁粉、磁性液體或磁體，其由權利要求1至7中任一項所述的永磁材料制備而成。

10.根據(jù)權利要求9所述的磁粉、磁性液體或磁體，其中，所述磁體為雙主相或多主相磁體，其是以權利要求1至7中任一項所述的永磁材料為一相或多相，使用粘結、燒結或熱壓熱變形工藝制備而成。

11.權利要求1至7中任一項所述的永磁材料或權利要求9或10所述的磁粉、磁性液體或磁體在發(fā)電機、電動機、收放音設備、磁力機械、風電系統(tǒng)、磁扣、磁性密封條、玩具或文具中的應用。