[發明專利]一種主輔相納米晶高豐度稀土永磁材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110832394.7
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113549813A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 余效強;胡宇霆;鐘震晨;吳建德;楊幼明;劉欣
• 申請（專利權）人: 江西理工大學;國瑞科創稀土功能材料（贛州）有限公司
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/06;C22C38/14;C22C38/16;B22F3/105;B22F9/08;C21D1/26;C21D1/773;C21D6/00;H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 贛州智府晟澤知識產權代理事務所(普通合伙) 36128
• 代理人: 姜建華

本發明公開了一種主輔相納米晶高豐度稀土永磁材料的制備方法，該方法旨在解決現今稀土永磁材料制備工藝中的技術問題，一方面是稀土元素應用存在極大不平衡，鑭、鈰和釔高豐度稀土元素得不到有效利用，另一方面是放電等離子燒結過程中存在晶粒的異常長大，導致降低磁體性能。該方法大致步驟為：(1)利用熔體快淬技術制備主相合金和輔相合金條帶，并通過離心球磨制備主相合金和輔相合金粉末；(2)將主相合金磁粉和輔相合金進行混合，并進行真空退火處理；(3)將退火粉末置于石墨模具中，通過放電等離子燒結，制備La?Ce?Y納米晶永磁體。本發明方法不僅實現了高性價比La、Ce、Y永磁體的制備，還顯著提升了釹鐵硼永磁體的性能。

技術領域

本發明屬于稀土永磁材料的制備領域，具體屬于主輔相納米晶高豐度稀土永磁材料的制備方法，特別涉及一種高La、Ce、Y含量的納米晶稀土永磁材料的制備方法。

背景技術

釹鐵硼作為稀土永磁材料的一種，具有極高的磁能積和矯頑力，同時高能量密度的優點使釹鐵硼永磁材料在現代工業和電子技術中獲得了廣泛應用，從而使儀器儀表、電聲電機、磁選磁化等設備的小型化、輕量化、薄型化成為可能，同時，釹鐵硼還具有性價比高，且具有良好機械特性的有點。目前，隨著釹鐵硼永磁材料的應用越來越深入，市場對釹鐵硼永磁材料的需求還在不斷增長；但現今，在釹鐵硼永磁材料的制備工藝中，釹鐵硼永磁材料中添加使用的稀土元素主要是鐠(Pr)、釹(Nd)、鏑(Dy)、鋱(Tb)，而鐠、釹金屬的使用占比甚至達到了稀土總量的80％以上，因此，高豐度的鑭(La)、鈰(Ce)、釔(Y)稀土元素得不到有效利用，這嚴重影響了稀土永磁行業的健康發展

針對上述問題，如果能將鑭、鈰和釔高豐度稀土元素大量地應用至稀土永磁材料中，一方面，可以降低鐠、釹資源的大量消耗；另一方面，還可以大幅降低釹鐵硼類永磁材料的制備成本，促進稀土永磁材料行業的發展，所以亟需開發出可用成本低且相對過剩的鑭、鈰和釔高豐度稀土元素部分替代傳統工藝中成本高且相對緊缺的鐠、釹、鏑、鋱稀土元素的工藝。

此外，針對現今燒結工藝制取稀土永磁材料，其放電等離子燒結工藝的技術優勢在于其較低的燒結溫度和較短的燒結時間，但在放電等離子燒結的過程中，粉末間放電產生的局部高溫會不可避免地導致晶粒異常長大，從而影響磁體磁性能，因此，通過現今常規放電等離子燒結制備工藝得出的磁體其性能并不理想，所以提升其放電等離子燒結工藝的效果，也是目前亟需解決的問題。

發明內容

(1)要解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種主輔相納米晶高豐度稀土永磁材料的制備方法，該方法旨在解決現今稀土永磁材料的制備工藝中的技術問題，一方面是稀土元素應用存在極大不平衡，鑭、鈰和釔高豐度稀土元素得不到有效利用，另一方面是放電等離子燒結過程中存在晶粒的異常長大，導致降低磁體性能。

(2)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了這樣一種主輔相納米晶高豐度稀土永磁材料的制備方法，該方法的具體步驟為：

步驟一、將Re、La、Ce、Y、Fe、B、M按照Re_a(La，Ce，Y)_bFe_100-a-b-c-dB_cM_d進行配比，其中，Re為Pr、Nd、Gd、Tb、Dy稀土元素中的一種或兩種以上組合，Fe為鐵元素，B為硼元素，M為Cu、Al、Ga、Zr元素中的一種或兩種以上組合，且其中10≤a≤20、13≤b≤23、0.98≤c≤1.02、0＜b≤3，將配比物在惰性氣體的保護下進行電弧熔煉得到合金錠，之后通過熔體快淬制備成合金條帶，并將合金條帶研磨成粉末；

在步驟一中，通過電弧熔煉得到的合金錠通過熔體快淬技術制備得到稀土合金，并通過研磨將其制成的合金粉末為含La、Ce、Y的主相合金粉末。