[發(fā)明專利]一種YCe共摻的納米晶稀土永磁體及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911417801.7
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111161949B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金佳瑩;嚴(yán)密;彭白星;魏中華;趙棟梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);浙江英洛華磁業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H01F41/02
• 分類號(hào): H01F41/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發(fā)明公開了一種YCe共摻的納米晶稀土永磁體及其制備方法，在高YCe取代量下同時(shí)獲得高磁性能和高溫度穩(wěn)定性。通過(guò)快淬方式制備磁體的主粉條帶和輔粉條帶，經(jīng)破碎制備主粉和輔粉，將一定質(zhì)量比的主粉和輔粉混合均勻后熱壓和熱變形制備得到納米晶稀土永磁體。本發(fā)明中納米尺寸晶粒有效解決了富Ce燒結(jié)磁體中晶粒異常長(zhǎng)大的難題，YCe共摻可以提高富Ce磁體的磁性能和溫度穩(wěn)定性，輔粉可以優(yōu)化磁體的微觀組織結(jié)構(gòu)。本發(fā)明在提高磁性能的同時(shí)極大降低稀土原材料成本，平衡稀土資源的利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種YCe共摻的納米晶稀土永磁體及其制備方法。

背景技術(shù)

第三代稀土永磁釹鐵硼具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力電子、通訊信息、交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械、航空航天等領(lǐng)域。近年來(lái)，高豐度稀土Ce部分取代Nd制備低成本稀土永磁受到了國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注，已取得了較大進(jìn)展。然而，Ce₂Fe₁₄B的居里溫度(424K)為所有RE₂Fe₁₄B四方相化合物中最低，Ce單獨(dú)替代Nd的燒結(jié)釹鐵硼磁體居里溫度迅速下降，溫度穩(wěn)定性嚴(yán)重惡化，不利于磁體在濕熱等復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用。同時(shí)，Ce₂Fe₁₄B四方相的熔點(diǎn)更低，高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中極易異常長(zhǎng)大，不利于保持高矯頑力。

Y₂Fe₁₄B四方相的室溫磁晶各向異場(chǎng)H_A和Ce₂Fe₁₄B相近，且具有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)；由于Y₂Fe₁₄B不存在3d與4f電子的耦合，在基礎(chǔ)研究中被廣泛涉及，然而，長(zhǎng)期以來(lái)Y在稀土永磁中很少應(yīng)用；Y也是一類高豐度稀土元素，且價(jià)格遠(yuǎn)低于Nd/Pr/Dy/Tb。因此，YCe共摻制備納米晶稀土永磁，且通過(guò)熱壓/熱變形的方法達(dá)到致密化同時(shí)控制納米晶的晶粒尺寸，有望提高富Ce磁體的磁性能和溫度穩(wěn)定性，且對(duì)于降低昂貴稀土Nd/Pr/Dy/Tb的使用量、降低原材料成本、促進(jìn)稀土資源的平衡利用具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種YCe共摻的納米晶稀土永磁體及其制備方法，在YCe高取代量的情況下使得制備得到的納米晶磁體具備高磁性能和高溫度穩(wěn)定性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

1)快淬得到成分為(RE_x(Y_yCe_1-y)_1-x)_uFe_100-u-v-wM_vB_w的主粉條帶，經(jīng)破碎制備主粉；其中RE為稀土元素Pr、Nd、La、Gd、Tb、Dy、Ho中的一種或幾種，M為Nb、V、Ti、Co、Cr、Mo、Mn、Ni、Ga、Zr、Ta、Al、Pb、Cu、Si中的一種或幾種；x、y、u、v和w以原子百分?jǐn)?shù)計(jì)，滿足以下關(guān)系：0.05≤x≤0.8、0.05≤y≤0.8、12≤u≤20、0＜v≤5、3≤w≤10；

2)快淬得到成分為R_100-zM’_z的輔粉條帶，經(jīng)破碎制備輔粉；其中R為稀土元素Pr、Nd、La、Ce、Y、Gd、Tb、Dy、Ho中的一種或幾種，M’為Cu、H、O、F、Fe、Ga、Ti、Al、Co、Nb、Zr、Ta、Si、V、Mo、Mn、Ag、Mg、Zn元素中的一種或幾種；z以原子百分?jǐn)?shù)計(jì)，滿足0z100；

3)將質(zhì)量比為(100-m)：m的主粉和輔粉混合均勻后熱壓，熱壓溫度為500～800℃，壓力為150～450MPa，保壓時(shí)間為3～30min，冷卻后得到Y(jié)Ce共摻的各向同性納米晶稀土永磁體，其中0＜m≤30；