[發(fā)明專(zhuān)利]應(yīng)用釔的富鈰稀土永磁體及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710330274.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107275027B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)密;彭白星;金佳瑩;馬天宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01F1/057
• 分類(lèi)號(hào): H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發(fā)明公開(kāi)應(yīng)用釔的富鈰稀土永磁體及其制備方法。本發(fā)明制備的稀土永磁體含有一種RE?Fe?B主相和一種或者多種添加釔的富鈰主相。不同的主相分開(kāi)設(shè)計(jì)成分、配料和制粉后，將相應(yīng)主相合金粉末按照比例均勻混合，然后經(jīng)磁場(chǎng)壓型、燒結(jié)和熱處理，制備具有多主相結(jié)構(gòu)的稀土永磁體。通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)和熱處理工藝，進(jìn)一步緩解磁稀釋效應(yīng)，提高磁體的綜合磁性能。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了釔元素在稀土永磁體中的大量應(yīng)用，且永磁體的性能能夠達(dá)到商用的標(biāo)準(zhǔn)，降低了原材料的成本的同時(shí)也滿足了市場(chǎng)的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用釔的富鈰稀土永磁體及其制備方法

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于受到了國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注，用Ce(鈰)元素取代部分Nd(釹)元素后制備的富Ce稀土永磁體已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。雖然Ce₂Fe₁₄B的內(nèi)稟磁性能(飽和磁極化強(qiáng)度J_S＝1.17T，磁晶各向異場(chǎng)H_A＝26kOe)比Nd₂Fe₁₄B的內(nèi)稟磁性能(飽和磁極化強(qiáng)度J_S＝1.60T，磁晶各向異場(chǎng)H_A＝73kOe)要弱很多，但是研究人員通過(guò)優(yōu)化制備工藝，改變傳統(tǒng)的制備方法，大大弱化了Ce加入到釹鐵硼磁體后的所產(chǎn)生的嚴(yán)重磁稀釋效應(yīng)。而作為另外一種儲(chǔ)量很高，價(jià)格較低的稀土元素Y(釔)，卻一直未能應(yīng)用到稀土永磁體的生產(chǎn)中。所以將Y元素應(yīng)用到永磁體的制造中，不論是從降低成本還是平衡稀土資源利用的角度來(lái)說(shuō)都有著十分重要的意義。

Y₂Fe₁₄B化合物的磁晶各向異場(chǎng)H_A在室溫下不僅和Ce₂Fe₁₄B相近，而且還有著更大的飽和磁極化強(qiáng)度J_S(1.41T)和更高的居里溫度T_C(565K)，其2:14:1化合物由于不存在3d電子與4f電子的耦合作用，在基礎(chǔ)研究中被廣泛涉及。而Ce₂Fe₁₄B的居里溫度(424K)在所有的RE₂Fe₁₄B化合物中是最低的，所以單獨(dú)用Ce替換部分Nd元素的燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能比未替換前的磁體要惡化很多，而且不利于磁體在復(fù)雜環(huán)境中的使用。本發(fā)明不僅可以將Y元素大量應(yīng)用到稀土永磁體的制造中，而且還能夠保持甚至提高富Ce磁體的磁性能。在稀土價(jià)格一路上漲，全球稀土產(chǎn)業(yè)面臨成本控制難題的現(xiàn)狀下，將兩種高豐度稀土共同使用，能夠進(jìn)一步減少價(jià)格高、豐度低的鐠、釹、鋱、鏑等稀土元素的使用量，有效實(shí)現(xiàn)原料成本的控制。同時(shí)這樣也能平衡稀土資源的利用，保護(hù)我國(guó)珍貴的稀土資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服釔元素長(zhǎng)期以來(lái)不能應(yīng)用到稀土永磁體中的不足，提供應(yīng)用釔的富鈰稀土永磁體及其制備方法。

應(yīng)用釔的富鈰稀土永磁體具有多主相結(jié)構(gòu)，包括一種RE-Fe-B主相和一種或者多種添加釔的富鈰主相。

RE-Fe-B主相成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)通式為RE_aFe_100-a-b-cM_bB_c，一種或者多種添加釔的富鈰主相成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)通式均為[(Y_xCe_1-x)_yRE_1-y]_aFe_100-a-b-cM_bB_c，式中RE為Nd、Pr、Dy、Tb、Gd、Er、Ho中的一種或幾種，M為Al、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、S、Si、Ta、Ti、V、Zr元素中一種或幾種；x、y、a、b、c滿足以下關(guān)系：0<x≤0.6，0.01≤y<1，28≤a≤33，0.5≤b≤2，0.8≤c≤1.5。