一种含Ce烧结磁体及制备方法技术

本发明专利技术公开一种含Ce烧结磁体及制备方法。含Ce烧结磁体通过双合金制造，其化学式按质量百分比为：[Re100‑xCex]aFe100‑a‑b‑cBbTMcGad；其中，3.5≤X≤30，28≤a≤33，0.8≤b≤0.91，0.5≤c≤3.5，0.3≤d/b≤0.8；Re为不包括Ce的稀土元素，TM为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种。本发明专利技术的含Ce烧结磁体通过Ce的加入，可降低磁体的制造成本，通过各个元素的配合及制备工艺，可改善磁体的微观组织，提高磁体的矫顽力，从而获得较好的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种含Ce烧结磁体及制备方法
本专利技术属于磁体材料领域，尤其涉及一种具有高矫顽力的含Ce烧结磁体及其制备方法。
技术介绍
烧结钕铁硼永磁材料具有高剩磁、高磁能积等特点，广泛地应用于电子、信息、能源、交通等领域，是目前市场前景最好的永磁材料。近年来，随着新能源汽车以及高效节能电器的迅猛发展，对稀土永磁材料的需求与日俱增。稀土镨和钕是烧结钕铁硼使用的主要元素，长期使用不仅增加材料的成本，而且造成稀土资源利用的不平衡。金属Ce的价格不到金属Pr与Nd的三分之一，因此，发展含Ce烧结钕铁硼磁体的制备大大降低生产成本。中国专利CN102800454中提出采用双合金法制备含Ce磁体，但其Ce含量较高，过多的Ce会较多地进入主相内，生成更多的低熔点Ce2Fe14B主相，而Ce2Fe14B的磁矩Js和各向异性场HA远低于Nd2Fe14B，其容易在烧结过程中长大，制备的磁体矫顽力低，不能满足需要一定高温条件下使用的实际要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种含Ce烧结磁体及制备方法，通过双合金方法，A合金中含有Ce，B合金不含有Ce，控制B合金中Ga和B元素成分的比例，提高Ga的含量，在磁体内晶界处形成(Re-Ce)1Fe6Ga相，减少Ce元素进入主相，更多地在晶界处存在，使晶界相更好地浸润主相，从而提高磁体的剩磁和矫顽力，改善磁体的微观组织，从而获得更好的磁体性能。本专利技术的目的之一是提供一种含Ce烧结磁体，其化学式按质量百分比为：[Re100-xCex]aFe100-a-b-cBbTMcGad；其中，3.5≤X≤30，28≤a≤33，0.8≤b≤0.91，0.5≤c≤3.5，0.3≤d/b≤0.8；Re为不包括Ce的稀土元素，TM为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种。本专利技术的含Ce烧结磁体通过A合金和B合金混合制备；所述A合金的化学式按质量百分比为：[ReA100-x1Cex1]a1Fe100-a1-b1-c1Bb1TMAc1，其中，10≤x1≤90，28≤a1≤33，0.8≤b1≤1.0，0.5≤c1≤3.5，ReA为不包括Ce的稀土元素，TMA为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种；所述B合金的化学式按质量百分比为：ReBa2Fe100-a2-b2-c2-d2Bb2TMBc2Gad2，其中，28≤a2≤33，0.75≤b2≤0.95，0.5≤c2≤3.5，0.25≤d2/b2≤0.9，ReB为不包括Ce的稀土元素，TMB为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种。在本专利技术的一些实施例中，所述含Ce烧结磁体中Dy和Tb含量的总和按质量百分比≤0.5。优选的，所述含Ce烧结磁体中的氧含量≤2000ppm。本专利技术的另一目的是提供一种含Ce烧结磁体的制备方法，包括以下步骤：(1)按照A合金和B合金的组分分别配制原料，所述A合金的化学式按质量百分比为：[ReA100-x1Cex1]a1Fe100-a1-b1-c1Bb1TMAc1，其中，10≤x1≤90，28≤a1≤33，0.8≤b1≤1.0，0.5≤c1≤3.5，ReA为不包括Ce的稀土元素，TMA为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种；所述B合金的化学式按质量百分比为：ReBa2Fe100-a2-b2-c2-d2Bb2TMBc2Gad2，其中，28≤a2≤33，0.75≤b2≤0.95，0.5≤c2≤3.5，0.25≤d2/b2≤0.9，ReB为不包括Ce的稀土元素，TMB为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种；(2)将上述配制的原料分别进行熔炼，获得两种合金速凝片；(3)将所述两种合金速凝片分别进行氢破处理，随后在气流磨中磨细粉，获得A合金磁粉和B合金磁粉，所述A合金磁粉和B合金磁粉的粒度在1-7μm之间；(4)根据所述含Ce烧结磁体的成分要求，将所述A合金磁粉和B合金磁粉进行混粉处理，获得混合磁粉；(5)在惰性气体保护气氛下，将所述混合磁粉在磁场强度为1.5-2.3T的磁场中取向压制成型，获得毛坯；(6)将所述毛坯进行烧结，之后进行回火处理，获得含Ce烧结磁体，其化学式按质量百分比为：[Re100-xCex]aFe100-a-b-cBbTMcGad；其中，3.5≤X≤30，28≤a≤33，0.8≤b≤0.91，0.5≤c≤3.5，0.3≤d/b≤0.8；Re为不包括Ce的稀土元素，TM为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种。上述的步骤(2)中，所述熔炼为将配制的原料放入速凝炉内，在真空度达到10-2Pa以上时预热，待真空度再次达到10-2Pa以上后停止抽真空并充入高纯Ar气，使炉内Ar气压相对标准大气压达到-0.04～-0.08MPa后进行熔炼；待原料全部熔化后施以电磁搅拌精炼，获得合金液。作为优选的方案，将所述合金液浇注到线速度为2-4m/s的水冷铜辊上，制得速凝片。在本专利技术的一些实施例中，所述速凝片的平均厚度≤0.3mm。上述步骤(3)中，所述A磁粉的粒度小于所述B磁粉的粒度，两者相差0.1-3.0μm。上述步骤(6)中，所述烧结为分段式烧结，先在1000～1050℃高温烧结，随后在900～1010℃进行低温烧结后充入保护性气体冷却或者真空冷却；所述回火处理为在450～600℃进行1～4h回火处理。本专利技术提供的含Ce烧结磁体及其制备方法，通过双合金制备磁体；一种为Ga的含量比较高的合金，另一种为含Ce元素的合金，通过不同元素之间的配合，使得Ce更多地存在磁体晶界处，磁体具有较高的矫顽力，同时可满足一定高温条件应用的需求，降低生产磁体的成本；通过控制不同合金磁粉的粒度，利用分段烧结和回火处理的结合，抑制磁体晶粒尺寸长大，改善磁体的微观组织，提高磁体的性能；通过控制制备过程中的氧含量，也可提高磁体的性能。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。本专利技术实施例提供一种含Ce烧结磁体及其制备方法，烧结磁体通过双合金混合制备，一种合金的Ga含量比较高，另一种合金为含Ce元素的合金，通过不同组分的配合，使得Ce更多地存在磁体晶界处，提高了磁体矫顽力和退磁曲线的方形度，使得磁体可以满足一定高温条件下使用的要求。磁体的制备过程中避免了添加重稀土，且通过添加Ce降低了原料的成本。具体的制备流程为：(1)按照A合金和B合金的组分分别配制原料，所述A合金的化学式按质量百分比为：[ReA100-x1Cex1]a1Fe100-a1-b1-c1Bb1TMAc1，其中，10≤x1≤90，28≤a1≤33，0.8≤b1≤1.0，0.5≤c1≤3.5，ReA为不包括Ce的稀土元素，TMA为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种；所述B合金的化学式按质量百分比为：ReBa2Fe100-a2-b2-c2-d2Bb2TMBc2Gad2，其中，28≤a2≤33，0.75≤b2≤0.95，0.5≤c2≤3.5，0.25≤d2/b2≤0.9，ReB为不包括Ce的稀土元素，TMB为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种。(2)将上述配制的原料分别进行熔炼，具体为将配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含Ce烧结磁体，其特征在于，其化学式按质量百分比为：[Re100‑xCex]aFe100‑a‑b‑cBbTMcGad；其中，3.5≤X≤30，28≤a≤33，0.8≤b≤0.91，0.5≤c≤3.5，0.3≤d/b≤0.8；Re为不包括Ce的稀土元素，TM为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种含Ce烧结磁体，其特征在于，其化学式按质量百分比为：[Re100-xCex]aFe100-a-b-cBbTMcGad；其中，3.5≤X≤30，28≤a≤33，0.8≤b≤0.91，0.5≤c≤3.5，0.3≤d/b≤0.8；Re为不包括Ce的稀土元素，TM为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种。2.根据权利要求1所述的含Ce烧结磁体，其特征在于，所述含Ce烧结磁体通过A合金和B合金混合制备；所述A合金的化学式按质量百分比为：[ReA100-x1Cex1]a1Fe100-a1-b1-c1Bb1TMAc1，其中，10≤x1≤90，28≤a1≤33，0.8≤b1≤1.0，0.5≤c1≤3.5，ReA为不包括Ce的稀土元素，TMA为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种；所述B合金的化学式按质量百分比为：ReBa2Fe100-a2-b2-c2-d2Bb2TMBc2Gad2，其中，28≤a2≤33，0.75≤b2≤0.95，0.5≤c2≤3.5，0.25≤d2/b2≤0.9，ReB为不包括Ce的稀土元素，TMB为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种。3.根据权利要求1所述的含Ce烧结磁体，其特征在于，所述含Ce烧结磁体中Dy和Tb含量的总和按质量百分比≤0.5。4.根据权利要求1所述的含Ce烧结磁体，其特征在于，所述含Ce烧结磁体中的氧含量≤2000ppm。5.一种含Ce烧结磁体的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)按照A合金和B合金的组分分别配制原料，所述A合金的化学式按质量百分比为：[ReA100-x1Cex1]a1Fe100-a1-b1-c1Bb1TMAc1，其中，10≤x1≤90，28≤a1≤33，0.8≤b1≤1.0，0.5≤c1≤3.5，ReA为不包括Ce的稀土元素，TMA为Co、Al、Cu、Zr、Ti、Nb的一种或几种；所述B合金的化学式按质量百分比为：ReBa2Fe100-a2-b2-c2-d2Bb2TMBc2Gad2，其中，28≤a2≤33，0.75≤b2≤0.95...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志学，董广乐，曹利军，李绍芳，
申请(专利权)人：天津三环乐喜新材料有限公司，北京中科三环高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12