[發明專利]一種R-Fe-B系燒結磁體及其制備方法

有效

• 申請號: 201810292458.7
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110323053B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 周燕;吳茂林;師大偉;張煒;付松
• 申請（專利權）人: 福建省長汀金龍稀土有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057;H01F1/08;C22C33/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 鄒玲

本發明公開了一種R?Fe?B系燒結磁體的制備方法及R?Fe?B系燒結磁體，其包括R?Fe?B系合金粉末和添加粉末，所述R為稀土元素，并包括Nd和至少一種高豐度稀土，所述高豐度稀土選自Y、La或Ce中的至少一種，所述添加粉末選自重稀土氧化物粉末、重稀土氫化物粉末、重稀土氟氧化物粉末或重稀土氟化物粉末中的至少一種，將均勻混合的所述R?Fe?B系合金粉末和所述添加粉末成形后，以940℃?1000℃的溫度在真空或惰性氣氛中燒結，制得R?Fe?B系燒結磁體。該方法和該燒結磁鐵在添加少量重稀土化合物的情況下，可大幅提高高豐度稀土磁體的內稟矯頑力。

技術領域

本發明涉及稀土永磁材料制造領域，特別地涉及R-Fe-B系燒結磁體及其制備方法。

背景技術

燒結釹鐵硼材料由于其優良的磁性能，在變頻空調、新能源汽車、風力發電等領域得到極為廣泛的應用。隨著稀土資源的大量開發，一方面Pr/Nd價格仍然較高，另一方面由于原生稀土礦產中特定的稀土配分是天然形成的，在釹鐵硼磁體產業蓬勃發展的引領下，稀土礦開采量的快速增長，導致鑭、鈰、釔等高豐度稀土元素大量積壓，稀土元素分離過程所產生的大量酸堿廢液對環境和地下水資源的二次污染問題也日益嚴重。利用儲量更為豐富、廉價的高豐度稀土元素La、Ce、Y等來替代Pr、Nd元素，對于解決稀土行業平衡發展問題、環保問題、降低稀土磁性材料生產成本等方面具有重要的意義。

目前高豐度稀土元素替代型磁體的研究工作中，高豐度稀土元素的添加量普遍不高。這是由于，RE₂Fe₁₄B(RE＝Nd/Pr/La/Ce)飽和磁極化強度分別為1.60/1.56/1.38/1.17，呈依次衰減的趨勢，相對于Nd、Pr組成的磁體而言，La、Ce替代的磁體剩磁降低。另外，以Ce₂Fe₁₄B為例，其各向異性場為36T，只有Nd₂Fe₁₄B各項異性場67T的一半左右，使得Ce替代的磁體內稟矯頑力降低。因此，進一步提高高豐度磁體的性能，特別是提高大替代量下高豐度磁體的性能，尤其是提高磁體內稟矯頑力的性能，對于拓展高豐度磁體的應用領域來說至關重要。

重稀土元素Dy、Tb由于其形成的Dy₂Fe₁₄B、Tb₂Fe₁₄B具有很高的磁晶各向異性(分別為150T和221T)，是強化高豐度稀土磁體內稟矯頑力的理想添加元素。傳統的Dy、Tb直接熔煉添加方法，雖然對內稟矯頑力的提升有一定的效果，但是會造成磁體剩磁較大幅度地降低，這是由于Dy₂Fe₁₄B、Tb₂Fe₁₄B的飽和磁化強度較低(Dy₂Fe₁₄B、Tb₂Fe₁₄B飽和磁化強度分別為0.71T、0.70T)導致的。而利用現有雙合金方法向常規磁體晶界中添加Dy、Tb重稀土元素時，容易導致磁體晶界添加的重稀土元素向主相晶粒過度擴散，磁體剩磁大大降低。當然，也可以利用現有的重稀土(或重稀土合金)晶界擴散方法，如CN105938757A公開了一種提高高豐度稀土永磁材料性能的方法，利用重稀土-銅鋁合金復合擴滲的方法，增強了磁體晶界各項異性，提高了磁體的內稟矯頑力。然而，重稀土合金的晶界擴散存在幾方面的問題：一是擴散的方法存在著擴散厚度的限制，對于大厚度的樣品性能的提升效果快速衰減；二是擴散工藝成本高昂，貴重的重稀土原材料利用率低，工藝條件要求嚴格，設備投入大。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種R-Fe-B系燒結磁體的制備方法。該方法在添加少量重稀土化合物的情況下，可大幅提高高豐度稀土磁體的內稟矯頑力。

本發明提供的技術方案如下：