一种NdCeFeB各向异性永磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种NdCeFeB各向异性永磁体，包括RXB组分和YZ组分，各元素的含量以原子物质的量份数计，R:X:B＝8～14:80～86:5.6～6.5，Y:Z＝7:3；且以重量份数计，RXB:YZ＝90～95:5～10；其中B为硼元素；R代表元素Nd和Pr中的至少一种；X代表由Fe、Zr、Nb、Co和Ga组成的过渡元素组合，且当X的物质的量份数以80～86份计时，所述过渡元素组合中Zr为0～2份，Nb为0～2份，Co为0～9份，Ga为0～1份，余量为Fe元素；Y代表元素Ce，或Ce和La两种元素的组合；Z代表元素Cu或Co。本发明专利技术还公开了一种制备NdCeFeB各向异性永磁体的方法，首先分别制备RXB合金粉和YZ合金粉，将二者均匀混合后，经热压烧结热变形制得。制得的NdCeFeB磁体具有优异的磁性能，并且利用价格较低的Ce或LaCe代替稀土元素Nd,可降低材料成本，具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种NdCeFeB各向异性永磁体及其制备方法
本专利技术涉及一种钕铁氮磁性材料，具体涉及一种NdCeFeB各向异性永磁体及其制备方法。
技术介绍
钕铁硼Nd-Fe-B因室温磁性能优异而应用广泛，被称为“万磁王”。但该类磁体不够稳定，导致现有的制造方法生产的Nd-Fe-B永磁体性能远低于理论值，特别是磁体取向和矫顽力方面，产品性能难以进一步提高。目前工业上已有一些制造方法，通过添加其他合金以获得磁体取向和磁性能更好的产品。如专利文献CN103996522B公开了一种含Ce的钕铁硼稀土永磁体及其制备方法，制得的磁体性能较传统钕铁硼磁体性能有所提高，专利文献CN104966607A公开了一种通过添加La、Ce、Gd、Pr、Nd、Dy、Tb等稀土元素制备烧结钕铁硼永磁体的方法，以期降低磁体的成本。但现有的各种钕铁硼磁体多因制造工艺复杂或添加的稀土合金成本较高而应用受限。因此，有必要发展新的制备高性能永磁体的工艺。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种NdCeFeB各向异性永磁体。技术方案如下：一种NdCeFeB各向异性永磁体，其关键在于：包括RXB组分和YZ组分，各元素的含量以原子物质的量份数计，R:X:B＝8～14:80～86:5.6～6.5，Y:Z＝7:3；且以重量份数计，RXB:YZ＝90～95:5～10；其中B为硼元素；R代表元素Nd和Pr中的至少一种；X代表由Fe、Zr、Nb、Co和Ga组成的过渡元素组合，且当X的物质的量份数以80～86份计时，所述过渡元素组合中Zr为0～2份，Nb为0～2份，Co为0～9份，Ga为0～1份，余量为Fe元素；Y代表元素Ce，或Ce和La两种元素的组合；Z代表元素Cu或Co。作为优选技术方案，上述永磁体的主相为Nd2Fe14B，含Ce化合物富集于晶界相。作为优选技术方案，上述永磁体的晶粒尺寸为纳米级。本专利技术的目的之二在于提供一种制备上述NdCeFeB各向异性永磁体的方法。技术方案如下：一种制备NdCeFeB各向异性永磁体的方法，其关键在于包括以下步骤：步骤一，分别制备RXB合金粉和YZ合金粉；步骤二，将所述RXB合金粉和YZ合金粉按90～95:5～10的重量比均匀混合；步骤三，所述混合后的粉末放入模具中，热压烧结得到烧结磁体；步骤四，将所述烧结磁体进行真空热变形处理，得到终产品。作为优选技术方案，上述RXB合金粉和YZ合金粉的颗粒尺寸为80～200目。作为优选技术方案，上述步骤三中热压烧结的温度为650～700℃，保温3～10min，压力为300～1000Mpa。作为优选技术方案，上述步骤三中热压烧结方式为放电等离子烧结。作为优选技术方案，上述步骤四中热变形温度为650～750℃，时间3～5min，压力30～60MPa。作为优选技术方案，上述步骤一中，采用真空熔炼分别制备RXB合金和YZ合金，并利用真空甩带制得薄带，并破碎为粉末，分别得到所述RXB合金粉和YZ合金粉。附图说明X射线衍射XRD；扫描电子显微镜SEM图1为实施例10的方法制备的添加(La,Ce)7Co3的Nd13Fe74Co7B6磁体和对照例1方法制备的不添加(La,Ce)7Co3的Nd13Fe74Co7B6磁体的退磁曲线；图2为实施例10的方法制备的添加(La,Ce)7Co3的Nd13Fe74Co7B6磁体和对照例1方法制备的不添加(La,Ce)7Co3的Nd13Fe74Co7B6磁体的XRD图谱；图3为实施例10的方法制备的添加(La,Ce)7Co3的Nd13Fe74Co7B6磁体样品的SEM图片；图4为实施例11和实施例12的方法制备的不同Ce7Cu3添加量的(NdPr)11.5Fe76.5Nb1Co5B6磁体和对照例2方法制备的不添加Ce7Cu3的(NdPr)11.5Fe76.5Nb1Co5B6磁体的退磁曲线；图5为实施例11和实施例12的方法制备的不同Ce7Cu3添加量的(NdPr)11.5Fe76.5Nb1Co5B6磁体和对照例2方法制备的不添加Ce7Cu3的(NdPr)11.5Fe76.5Nb1Co5B6磁体的XRD图谱；图6为实施例12的方法制备的添加Ce7Cu3的(NdPr)11.5Fe76.5Nb1Co5B6磁体样品的SEM图片。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。实施例1一种制备NdCeFeB各向异性永磁体的方法，其制备过程为：步骤一，按元素的名义配比，采用真空熔炼分别制备Nd8Fe80B5.6合金和Ce7Co3合金，真空甩带制得薄带，然后破碎制得颗粒大小为150目的Nd8Fe80B5.6合金粉和200目的Ce7Co3合金粉；步骤二，将所述Nd8Fe80B5.6合金粉和Ce7Co3合金粉按95:5的重量比均匀混合；步骤三，混合后的粉末放入模具中，利用放电等离子烧结进行真空热压处理，于680℃，400MPa下热压烧结，保温时间3min，得到致密的烧结磁体；步骤四，将所述烧结磁体进行真空热变形处理，热变形温度650-670℃，时间3min，压力50～60MPa，变形量为60％，得到NdCeFeB各向异性永磁体。实施例2一种制备NdCeFeB各向异性永磁体的方法，其制备过程为：步骤一，按元素的名义配比，采用真空熔炼分别制备Nd10Fe83B6合金和Ce7Co3合金，真空甩带制得薄带，然后破碎制得颗粒大小为200目的Nd10Fe83B6合金粉和100目的Ce7Co3合金粉；步骤二，将所述Nd10Fe83B6合金粉和Ce7Co3合金粉按90:10的重量比均匀混合；步骤三，混合后的粉末放入模具中，利用放电等离子烧结进行真空热压处理，于700℃，800MPa下热压烧结，保温时间5min，得到致密的烧结磁体；步骤四，将所述烧结磁体进行真空热变形处理，热变形温度700-720℃，时间3min，压力50～60MPa，变形量为56％，得到NdCeFeB各向异性永磁体。实施例3一种制备NdCeFeB各向异性永磁体的方法，其制备过程为：步骤一，按元素的名义配比，采用真空熔炼分别制备Nd14Fe80Zr2B6.2合金和(La,Ce)7Cu3合金，真空甩带制得薄带，然后破碎制得颗粒大小为80目的Nd10Fe83B6合金粉和100目的(La,Ce)7Cu3合金粉；步骤二，将所述Nd10Fe83B6合金粉和(La,Ce)7Cu3合金粉按92:8的重量比均匀混合；步骤三，混合后的粉末放入模具中，利用放电等离子烧结进行真空热压处理，于660℃，1000MPa下热压烧结，保温时间6min，得到致密的烧结磁体；步骤四，将所述烧结磁体进行真空热变形处理，热变形温度730-750℃，时间3min，压力50～60MPa，变形量为58％，得到NdCeFeB各向异性永磁体。其中，(La,Ce)7Cu3合金由LaCe稀土与Cu混合熔炼制备，LaCe稀土中Ce的重量比大于50％。实施例4一种制备NdCeFeB各向异性永磁体的方法，其制备过程为：步骤一，按元素的名义配比，采用真空熔炼分别制备Nd12Fe80Nb2B6.5合金和Ce7Co3合金，真空甩带制得薄带，然后破碎制得颗粒大小为150目的Nd12Fe80Nb2B6.5合金粉和100目的Ce7Co3合金粉；步骤二，将所述Nd12Fe80N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NdCeFeB各向异性永磁体，其特征在于：包括RXB组分和YZ组分，各元素的含量以原子物质的量份数计，R:X:B＝8～14:80～86:5.6～6.5，Y:Z＝7:3；且以重量份数计，RXB:YZ＝90～95:5～10；其中B为硼元素；R代表元素Nd和Pr中的至少一种；X代表由Fe、Zr、Nb、Co和Ga组成的过渡元素组合，且当X的物质的量份数以80～86份计时，所述过渡元素组合中Zr为0～2份，Nb为0～2份，Co为0～9份，Ga为0～1份，余量为Fe元素；Y代表元素Ce，或Ce和La两种元素的组合；Z代表元素Cu或Co。

【技术特征摘要】
1.一种NdCeFeB各向异性永磁体，其特征在于：包括RXB组分和YZ组分，各元素的含量以原子物质的量份数计，R:X:B＝8～14:80～86:5.6～6.5，Y:Z＝7:3；且以重量份数计，RXB:YZ＝90～95:5～10；其中B为硼元素；R代表元素Nd和Pr中的至少一种；X代表由Fe、Zr、Nb、Co和Ga组成的过渡元素组合，且当X的物质的量份数以80～86份计时，所述过渡元素组合中Zr为0～2份，Nb为0～2份，Co为0～9份，Ga为0～1份，余量为Fe元素；Y代表元素Ce，或Ce和La两种元素的组合；Z代表元素Cu或Co。2.根据权利要求1所述的一种NdCeFeB各向异性永磁体，其特征在于：所述永磁体的主相为Nd2Fe14B，含Ce化合物富集于晶界相。3.根据权利要求1或2所述的一种NdCeFeB各向异性永磁体，其特征在于：所述永磁体的晶粒尺寸为纳米级。4.一种制备如权利要求1～3任意一项所述的NdCeFeB各向异性永磁体的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，分别制备RXB合金粉和YZ合金粉；步骤二，将所述RXB合金粉和YZ合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：马毅龙，刘青，沈倩，何金芝，银学国，邵斌，郭东林，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50