[發(fā)明專利]含Al磁硬化層結(jié)構(gòu)的低成本耐熱燒結(jié)含Ce磁體及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010732103.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111952031B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏峰;朱明剛;劉吉祥;王瑜;李衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 鋼鐵研究總院;包頭金山磁材有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 北京中安信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11248
• 代理人: 李彬;張小娟

本發(fā)明涉及一種含Al磁硬化層結(jié)構(gòu)的低成本耐熱燒結(jié)含Ce磁體及其制備方法，該永磁體的化學(xué)成分按重量百分比成分為：[(Pr_aNd_b)_cAl_d]_x{[(Pr_aNd_b)_eCe_f]_g(Fe_100?k,TM_k)_hB_i}_y，其中，0≤a≤30，70≤b≤100，10≤d≤20,c+d＝100；26≤f≤32，e+f＝100；29.5≤g≤30.5，0.92≤i≤1.05，g+h+i＝100；80≤kh≤200；0.5≤x≤3，x+y＝100；TM為Cu、Al、Nb、Zr、Ag、Co中的一種或者幾種元素，且不包含任何重稀土元素和鎵元素；該永磁體的微觀組織包括永磁主相、含Al的主相外延磁硬化薄層及Fe重量百分比小于40％的白色富稀土相。這種含Al的主相外延磁硬化薄層與永磁主相構(gòu)成了雙主相結(jié)構(gòu)，抑制了Al大量進入永磁主相。本發(fā)明的方法可顯著提高矯頑力，明顯改善熱穩(wěn)定性，幾乎不降低居里溫度，剩磁下降不明顯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稀土永磁材料領(lǐng)域，特別涉及一種含Al磁硬化層結(jié)構(gòu)的低成本耐熱燒結(jié)含Ce磁體及其制備方法。

背景技術(shù)

為平衡稀土資源的綜合利用，減少環(huán)境污染，開發(fā)資源節(jié)約型高矯頑力的燒結(jié)鈰釹鐵硼永磁體已成當前的熱點課題?？墒请S著高、精、尖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也對磁體的熱穩(wěn)定性提出了更高的要求。因此，同時開發(fā)低成本、高矯頑力和高熱穩(wěn)定的燒結(jié)鈰釹永磁體具有重要的意義。

不含任何重稀土和貴金屬鎵(鎵的價格超過了鐠釹金屬市場價格的兩倍))的燒結(jié)鈰釹永磁體的開發(fā)主要集中在提高磁體矯頑力方面，例如，中國專利申請CN103280290A采用添加液相合金Ce-Nd-Fe-M的方法，其中M為替代Fe的金屬，獲得鈰占稀土總量20wt.％、最優(yōu)內(nèi)稟矯頑力Hcj為12.38kOe的燒結(jié)鈰釹磁體；中國專利申請CN106710768A采用在雙主相基礎(chǔ)上添加NdH_x的方法，獲得鈰占稀土總量24wt.％、最優(yōu)內(nèi)稟矯頑力Hcj為13.00kOe的燒結(jié)鈰釹磁體；中國專利申請CN104167272A采用單一合金法，獲得鈰占稀土總量6.5wt.％、最優(yōu)內(nèi)稟矯頑力Hcj為13.88kOe的燒結(jié)鈰釹磁體；中國專利申請CN107464643A采用單一合金法，獲得鈰占稀土總量21wt.％、最優(yōu)內(nèi)稟矯頑力Hcj為12.6kOe的燒結(jié)鈰釹磁體。但是關(guān)于燒結(jié)鈰釹磁體熱穩(wěn)定性方面的報道少有涉及，通常熱穩(wěn)定性的改善需要提高磁體的居里溫度和高溫矯頑力或內(nèi)稟矯頑力溫度系數(shù)(|β(Hcj)|)，降低工作溫度下的開路磁通不可逆損失(磁通不可逆損失＝(加熱前磁通-加熱后磁通)/加熱前磁通×100％)。生產(chǎn)廠家一般是通過在磁體內(nèi)部引入重稀土的方法來實現(xiàn)，但是重稀土成本太高，且不利于資源平衡。文獻報道Al替代Fe能夠有效提高釹鐵硼磁體室溫矯頑力，同時顯著降低居里溫度，不會降低磁通不可逆損失，即不利于改善磁體的熱穩(wěn)定性。但是，采用非磁性Pr-Nd-Al合金配合制備含Ce磁體的技術(shù)方案，至今還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于，提供了一種含Al磁硬化層結(jié)構(gòu)的低成本耐熱燒結(jié)含Ce磁體，該磁體具有改善燒結(jié)鈰釹磁體熱穩(wěn)定性，通過非磁性Pr-Nd-Al合金改善磁體的微觀組織，得到較高的高矯頑力和溫度系數(shù)、且?guī)缀醪桓淖兙永餃囟?，可促進廉價鈰資源的高效利用。

本發(fā)明的另外一個目的在于，提供了上述Al磁硬化層結(jié)構(gòu)的低成本耐熱燒結(jié)含Ce磁體的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種含Al磁硬化層結(jié)構(gòu)的低成本耐熱燒結(jié)含Ce磁體，該含Ce磁體的化學(xué)成分按重量百分比表示為：