一种稀土永磁合金及其磁性相复合制备方法技术

本发明专利技术涉及稀土永磁材料技术领域，涉及一种磁性相复合稀土永磁合金及其制备方法，所述永磁合金的化学成分按质量百分比为：REaFe99-a-bB1Mb，其中，28≤a≤32，0＜b≤10，RE选自稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少两种，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、Ti、Zr、V中的一种或几种；所述永磁合金由至少2种不同成分的速凝带经破碎、混合、烧结和热处理步骤进行磁性相复合制备，所述速凝带分别为至少两种含不同稀土的2-14-1型磁性主相(RE)2Fe14B。本发明专利技术通过不同比例速凝带的相互配比，制备满足设计成分的磁体，使其包括单一稀土元素组成的2-14-1型磁性相在内的两种或两种以上不同稀土元素组成的2-14-1型磁性相，在降低重稀土含量的同时，获得良好的综合磁性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土永磁材料
，涉及。
技术介绍
钕铁硼永磁材料广泛应用于航空航天、信息和新能源等高
，是现代工业的重要基础材料之一。稀土元素是钕铁硼系永磁材料的关键，并占原料成本的80%以上。由于稀土元素资源有限，并且近年来需求逐步增加，价格迅速上涨，因此提高稀土永磁材料的磁性能，降低稀土用量，尤其是重稀土的用量，是当前世界各国稀土永磁业界关注的热点之 O近年来，稀土尤其是重稀土的高质化利用技术逐步得到关注和发展，由最初的添加Dy、Tb等化合物的方式到最近的晶界扩散渗Dy技术，通过改善稀土元素在晶界的分布，减少重稀土在主相中的含量，来获得高的磁性能，尤其是提高矫顽力，实现高性能低稀土钕铁硼永磁材料的制备。但是，扩散渗Dy技术工艺复杂、设备成本高，还受尺寸、热变形等限制，并且其主要设备、技术和专利为日本拥有，严重限制该技术的应用和推广。我国科研工作者在研究低重稀土高质化利用和替代技术的同时，根据我国的资源特点，开发了稀土平衡利用等技术尤其是Ce、La等轻稀土的利用，在磁体中添加部分Ce、La等低成本稀土元素，结合稀土元素的高质化利用等技术，保持磁体具有较好的综合性能和合理的成本优势。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了，其包括单一稀土元素组成的2-14-1型磁性相在内的两种或两种以上不同稀土元素组成的2-14-1型磁性相，降低重稀土含量的同时，获得了良好的综合磁性能。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了如下技术方案:一种稀土永磁合金，其中，所述永磁合金的化学成分按质量百分比为:REaFe99IbB1Mb,其中，28 彡 a 彡 32，O < b 彡 10，RE 选自稀土元素 La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 中的至少两种，M 为 Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、T1、Zr、V 中的一种或几种；所述永磁合金由至少2种不同成分的速凝带经破碎、混合、烧结和热处理步骤进行磁性相复合制备，所述速凝带分别为至少两种含不同稀土的2-14-1型磁性主相(RE) 2Fe14B。所述速凝带中，第一速凝带的成分为单一稀土的RE ’ ,Fe99^bB1Mb，磁性主相为(RE，)2Fe14B ;第二速凝带的成分为混合稀土的(RE，，RE”)Je99IbB1Mb，磁性主相为(RE，，RE，，)2Fe14B。所述速凝带进一步包括第三速凝带，其成分为RE”’ ,Fe99^bB1Mb,磁性主相为(RE”，)2Fe14B，RE”’为可降低永磁合金熔点的稀土元素，为选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu中的至少一种。RE包括至少一种轻稀土 RE’和至少一种重稀土 RE”，所述轻稀土 RE’选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu,重稀土 RE” 选自 Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。所述RE 为 Nd、Ce 和 Dy。所述磁性相复合永磁合金的磁性能如下:剩磁Br为12 15kGs，内禀矫顽力H。」为8 30k0e，最大磁能积(BH)m为35 55MG0e。一种稀土永 磁合金的磁性相复合制备方法，其中，该永磁合金的化学式按质量百分比为=REaFe99IbB1Mb,其中，28彡a彡32，O< b ≤ 10，RE 选自稀土元素 La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 中的至少两种，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、T1、Zr、V中的一种或几种；其磁性相复合制备方法包括如下步骤:步骤1:按照成分设计分别配制至少两种不同的速凝带原料:第一速凝带的成分为 RE，,Fe99^bB1Mb ;第二速凝带的成分为(RE，，RE”)Je99J1Mb ；步骤2:将步骤I中的原料分别熔炼，并分别制成厚度为0.2 0.4mm的至少两种不同的速凝带，其磁性主相分别为(RE’)2Fe14B和(RE’，RE”)2Fe14B ;步骤3:破碎制粉；将步骤2中所制得的两种或两种以上速凝片分别装入氢破炉中进行氢破碎，然后，在脱氢的粉末中添加防氧化剂，分别经气流磨制成平均粒度2 5 μ m的磁粉；步骤4:混合粉末、取向成型；按照成分设计的要求，将至少两种不同的粉末按照不同的比例混合均匀，然后将混合后的磁粉在I 3T的磁场压机中取向成型，在进行冷等静压制成密度为3 5g/cm3的毛还；步骤5:烧结和热处理；将毛坯放入高真空的烧结炉中进行烧结，其中，烧结温度为900°C 1100°C，保温I 6小时，然后分别在800 950°C和400 600°C热处理2小时。在所述步骤2中，首先将原材料放入速凝炉坩埚内，在氩气保护下进行真空感应熔炼，待原料充分融化形成合金后，保持1400 1600°C温度，将合金液浇注到线速度为I 5米/秒的水冷铜棍上,制备厚度为0.2 0.4mm的至少两种不同的速凝片。在步骤3中的氢破碎过程中，在室温0.1 0.5MPa压力下吸氢，然后进行脱氢处理，脱氢温度为500 600°C，时间2 6小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:(I)本专利技术通过不同成分的速凝带所制成的粉末的混合，在合金中实现具有不同稀土元素组成的2-14-1型主相的复合，从而获得较好的综合磁性能；(2)本专利技术通过对速凝片中稀土元素种类、数量和比例的调整，控制主相中的稀土元素的种类和分布，通过调整速凝带中重稀土的含量，并与不含重稀土的速凝带的配比，可以方便的实现对磁体中重稀土含量和分布的调整和优化，实现重稀土的高效利用；(3)本专利技术通过调整速凝带中具有不同熔点稀土元素的种类和含量，可以实现对液相熔点的调整与控制，进而实现对烧结温度的调节，尤其是低熔点稀土元素(轻稀土)及其液相的形成可以明显降低烧结温度，获得较低的最佳烧结温度，从而在低于传统方法的温度烧结致密，获得较小的晶粒尺寸，提高磁体的矫顽力；(4)本专利技术采用2 4种速凝带，按照不同的比例组合，基本可实现多种牌号磁体的生产，并通过重稀土的高效利用和降低烧结温度，降低生产成本、提高生产效率，并且无需对设备进行改造就可实现大规模生产。附图说明图1为第一实施例的具有Nd2Fe14B和(Nd，Dy) 2Fe14B两种磁性相的稀土永磁合金的SEM形貌；图2为第二实施例的(Nda8Cea2)30FebalB1磁体的密度随烧结温度的变化；图3为第二实施例中低温烧结(Nda8Cea2) JebalB1磁体的断口表面SEM形貌；图4为本专利技术的REaFe99^B1Mb的磁性相复合磁体的磁性相分布示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，以更好地解释本专利技术。但是需要注意的是，以下实施例只为说明目的，本专利技术的保护范围不限于以下实施例。本专利技术的磁性相复合永磁合金的化学式按质量百分比为:REaFe99IbB1Mb，其中，28 彡 a 彡 32，0 < b 彡 10，RE 选自稀土元素 La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少两种，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、T1、Zr、V中的一种或几种；所述磁性相复合永磁合金包括(RE1)2Fe14B在内的至少两种2-14-1型磁性主相，其中RE1为所述RE中的一种。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土永磁合金，其特征在于：所述永磁合金的化学成分按质量百分比为：REaFe99?a?bB1Mb，其中，28≤a≤32，0＜b≤10，RE选自稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少两种，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、Ti、Zr、V中的一种或几种；所述永磁合金由至少2种不同成分的速凝带经破碎、混合、烧结和热处理步骤进行磁性相复合制备，所述速凝带分别为至少两种含不同稀土的2?14?1型磁性主相(RE)2Fe14B。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海波，李安华，朱明刚，李卫，黄书林，李岩峰，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：