一种基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料及其制备方法，属于稀土永磁材料制备领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及稀土永磁领域，具体涉及一种基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]作为第三代稀土永磁材料，钕铁硼具有高矫顽力
、
高剩磁和高磁能积的优势
。
钕铁硼优异的磁性能使其广泛应用于航空航天
、
交通运输
、
消费电子和医疗器械等领域，成为国民经济建设和发展的重要材料
。
近些年来，随着风力发电
、
新能源汽车等新兴产业蓬勃发展，促使了钕铁硼永磁材料产业规模的不断壮大
。
然而，钕铁硼需求量的快速增长也使得钕铁硼的主要稀土原材料钕
(Nd)
和镨
(Pr)
稀土资源供应量日益增长，金属
Nd/Pr
的大量开采和分离也造成了镧
(La)
和铈
(Ce)
稀土的大量积压，稀土的利用极不平衡
。
[0003]白云鄂博混合稀土以共伴生矿形式存在，经处理后得到白云鄂博共伴生混合稀土金属
MM
产物，其中
La
和
Ce
稀土的占比超过
75
％
。
由于
La
和
Ce
构成的四方硬磁主相的内禀磁性能较差，
(La,Ce)2Fe
14
B
相的磁晶各向异性场
H
A
和饱和磁化强度
M
s
均明显低于
(Nd,Pr)2Fe
14
B
相
。
因而，直接以
MM
制备得到的稀土永磁材料，磁性能远低于以钕镨合金制备的传统钕铁硼磁体，最大磁能积往往低于
15MGOe
，难以满足商用需求
。
[0004]为了发挥白云鄂博共伴生混合稀土的独特优势，开发基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料具有重要意义
。
由于共伴生混合稀土减少了复杂的分离和提纯过程，将
MM
应用到稀土永磁材料中具有明显的经济优势
。
基于白云鄂博共伴生混合稀土的永磁材料最大磁能积低主要受限于磁体的低矫顽力，一方面其四方硬磁主相的
H
A
较低，另一方面则是连续非铁磁性晶界相的缺失
。
共伴生混合稀土中高含量的
Ce
和
La
元素将导致磁体中生成大量
REFe2相和高熔点的稀土氧化物相
。
其中
REFe2相的成分
、
磁性及分布等均会对矫顽力产生重要影响；而高熔点稀土氧化物相在烧结及热处理过程中流动性差，大多数团聚在三叉晶界处，无法获得低
Fe
含量的非铁磁性晶界相以隔绝相邻铁磁性主相晶粒间的短程交换耦合作用，限制了矫顽力的进一步提升
。
因此通过对硬磁主相进行成分改性设计，以及优化晶界相的组成和分布，是解决基于白云鄂博共伴生混合稀土永磁材料低矫顽力和低磁能积问题的有效技术途径
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料及其制备方法
。
[0006]本专利技术一方面提供了一种基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料，所述稀土永磁材料的成分为
[A1‑
a
(Ce1‑
x
MM
x
)
a
]b
Fe
bal
R
c
B
d
Ga
e
Al
f
，
A
为稀土元素
Nd
或
Pr
中的一种或两种，
Ce
为稀土元素铈，
MM
为白云鄂博共伴生混合稀土，其质量组成成分的界定是：
Ce:50
～
60
％，
La:20
～
35
％，
Pr:5
～
10
％，
Nd:10
～
20
％，其它元素及不可避免的杂质
≤2
％；
Fe
为铁元素，
R
为合金元素
Co、Ni、Cu、Mo、Nb、Si、Ti、V
或
Zr
中的一种或多种，
B
为硼元素，
Ga
为镓元素，
Al
为铝元素，以质量百分数计，
0.85≤a≤1
，
0.5≤x≤0.95
，
30≤b≤35
，
0.2≤c≤3
，
0.80≤d≤1
，
0.2≤e≤2
，
0.1≤f≤1
，
0.4≤e+f≤2.5。
[0007]优选地，
0.85≤a≤0.9
，
0.5≤x≤0.75
，
31≤b≤33
，
0.5≤c≤1
，
0.85≤d≤0.9
，
0.2≤e≤1
，
0.2≤f≤1。
[0008]进一步地，所述稀土永磁材料的制备方法包括如下步骤：
[0009](1)
按稀土永磁材料的成分进行配料，依次采用熔炼
、
甩带
、
氢破和气流磨技术制备磁粉；
[0010](2)
将步骤
(1)
中的磁粉依次经过取向压型
、
烧结和热处理，得到基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料
。
[0011]进一步地，步骤
(2)
中的热处理工艺采用一步或二步热处理；其中一步热处理工艺为：温度为
500
～
900℃
，时间为
0.5
～
5h
；二步热处理工艺为：第一步温度为
600
～
950℃
，时间为
0.5
～
4h
；第二步温度为
400
～
600℃
，时间为
0.5
～
5h。
[0012]本专利技术还提供一种所述基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料的制备方法，包括如下步骤：
[0013](1)
按所述稀土永磁材料的成分进行配料，依次采用熔炼
、
甩带
、
氢破和气流磨技术制备磁粉；
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料，其特征在于，所述稀土永磁材料的成分为
[A1‑
a
(Ce1‑
x
MM
x
)
a
]
b
Fe
bal
R
c
B
d
Ga
e
Al
f
，
A
为稀土元素
Nd
或
Pr
中的一种或两种，
Ce
为稀土元素铈，
MM
为白云鄂博共伴生混合稀土，其质量组成成分的界定是：
Ce:50
～
60
％，
La:20
～
35
％，
Pr:5
～
10
％，
Nd:10
～
20
％，其它元素及不可避免的杂质
≤2
％；
Fe
为铁元素，
R
为合金元素
Co、Ni、Cu、Mo、Nb、Si、Ti、V
或
Zr
中的一种或多种，
B
为硼元素，
Ga
为镓元素，
Al
为铝元素，以质量百分数计，
0.85≤a≤1
，
0.5≤x≤0.95
，
30≤b≤35
，
0.2≤c≤3
，
0.80≤d≤1
，
0.2≤e≤2
，
0.1≤f≤1
，
0.4≤e+f≤2.5。2.
如权利要求1所述的基于白云鄂博共伴生混合稀土的高磁能积稀土永磁材料，其特征在于，优选地，
0.85≤a≤0.9
，
0.5≤x≤0.75
，
31≤b≤33
，
0.5≤c≤1
，
0.85≤d≤0.9
，
0.2≤e≤1
，
0.2≤f≤1。3.
如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：金佳莹，陈望，任少卿，吴琛，严密，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：