双主相含钇永磁磁体及其制备方法技术

一种双主相含钇永磁磁体，属于稀土永磁材料技术领域，其化学式按质量百分比为：（YηRe1-η）αFe100-α-β-γBβTMγ，其中，0.05≤η≤0.6，29≤α≤33，0.8≤β≤1.4，0.5≤γ≤3.6，Re为Nd，Pr，Dy，Tb，Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种；所述双主相含钇永磁磁体具有(Y，Re)-Fe-B主相和(Nd、Pr)-Fe-B主相的双主相结构。本发明专利技术采用双主相合金法制备的双主相含钇永磁磁体，在保持良好的磁性能的同时，可利用相对丰富的Y较大幅度地替代Nd，Pr，使磁体的生产成本大幅降低。

Double main phase containing yttrium permanent magnet and preparation method thereof

A pair of main yttrium containing permanent magnet, which belongs to the technical field of rare permanent magnetic material, its chemical formula by mass percentage: (Y Re1-) alpha Fe100- alpha beta gamma B beta gamma TM, among them, 0.05 = ETA = 0.6, 29 = = 33 0.8 = Alpha, beta = 1.4 0.5, gamma = 3.6, Re Nd, Pr, Dy, Tb, one or more Ho elements in TM, Ga, Co, Cu, Nb, one or more Al elements; the double main phase permanent magnet with yttrium (Y, Re) -Fe-B phase (Nd, Pr) phase structure of -Fe-B main phase two. The invention adopts the double main magnet phase containing yttrium alloy prepared by double main phase, while maintaining good magnetic properties at the same time, the relative abundance of Y greatly replace Nd, Pr, the magnet greatly reduced the cost of production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土永磁材料
，尤其涉及一种。
技术介绍
作为新材料产业重要组成部分的稀土永磁材料，广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业，如制造各种永磁电机、振动马达、永磁仪表、电子工业、核磁共振装置、音响器材和磁疗设备等方面，其产品涉及国民经济的很多领域。目前用来制备钕铁硼稀土永磁材料的稀土原料主要是钕、镨、镝、铽等。随着钕铁硼稀土永磁材料用量越来越大，钕、镨、镝、铽等稀土金属成为稀缺资源，急需寻找能够替代这些稀缺资源的稀土金属。由于Y2Fe14B的各向异性场Ha远低于Nd2Fe14B,采用传统的制备方法制备的Y2Fe14B磁体无法满足用户对性能的要求，亟需研发一种新型的永磁合金。随着中国南方高乾或中乾富铕型稀土矿的开采，乾相对过剩。在专利申请CN101834045A,专利申请CN102360655A中，涉及了 Y在稀土永磁材料的应用，但其采用的是单合金法，且Y的质量百分数只在1%_10% ;在专利申请CN200580001133.X中，虽提及此稀土永磁材料中可含有钇(单合金法)，但是并未说明钇与钕、镨等稀土金属有相似的作用，可以部分取代钕铁硼稀土永磁材料中的这些面临短缺的稀土金属。单合金法是指在合金配料阶段加入各种原料混合熔炼得到单一成分的合金锭，然后采用传统的粉末冶金烧结工艺制备磁体。而双合金法是熔炼一个主相合金和一个辅相合金(或称液相合金，也就是富稀土相，或称晶界相)。其中，辅相合金的主要作用是调整主相成分偏析、修复晶界或实现液相烧结(周寿增等，烧结钕铁硼稀土永磁材料与技术，冶金工业出版社，2011年9月版，第12章)。双主相合金工艺则是分别制备两种主相合金粉体，按一定比例混粉后成型、烧结，避免了单合金法与双合金法直接将Y熔入合金中，使得Y过多的替代了主相中的Pr，Nd而严重恶化磁体的性能，最终产品的剩磁、矫顽力及磁能积均较低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种双主相含乾永磁磁体，IZ.占稀土总量的5%~60%，并且较少或不使用重稀土元素；本专利技术的另一个目的在于提供了一种双主相含钇永磁磁体的制备方法，在保持良好的磁性能的同时，磁体的生产成本大幅降低。本专利技术的双主相含钇永磁磁体，其特征在于，所述双主相含钇永磁磁体的化学式按质量百分比为:(YnRei_n) {61(|(|_。_0_3{^1^，其中，0.05 ≤ η ≤ 0.6,29 ^ a ^ 33,0.8 ^ β ^ 1.4,0.5 ^ y ^ 3.6，Re 为 Nd，Pr，Dy，Tb，Ho 元素中的一种或几种，TM 为 Ga，Co, Cu, Nb, Al元素中的一种或几种，所述双主相含钇永磁磁体具有(Y，Re)-Fe-B主相和(Pr, Nd) -Fe-B主相的双主相结构。在所述含乾永磁磁体中,乾含量占稀土总量的5%~60%。该合金的双主相为(YnRe1-J2Fe14B(0.1 ≤ η ≤ 0.8)结构和(Pr, Nd1-J2Fe14B(O≤μ≤0.4)结构。一种双主相含钇永磁磁体的制备方法，包括如下步骤: (1)采用双主相工艺法配制两种不同的主相合金，第一主相合金的成分按质量百分比(PlNcIb) aFe100_a_e_YBeTMY，其中，O ≤ μ ≤ 0.4，27 ≤ a ≤ 33，0.8 ≤ β ≤ 1.4，0.5 ^ Y <3.6, TM为Ga, Co, Cu, Nb, Al兀素中的一种或几种；第二主相合金的成分按质量百分比为(YnRe1-,) αΡθ1οο_α_0_GammaΒ0ΤΜGamma,其中，0.1 ^ n ^ 0.8,27 ^ a ^ 33,0.8 ^ β ^ 1.4,0.5 ^ Y ≤ 3.6，Re 为 Nd，Pr，Dy，Tb，Ho 元素中的一种或几种，TM 为 Ga，Co，Cu，Nb, Al元素中的一种或几种，分别配制两种原料； (2)将步骤(1)中配好的两种原料分别进行熔炼，经水冷铜辊，制成平均厚度为0.1~0.5mm的速凝片； (3)将步骤(2)中制得的两种速凝片分别进行氢破碎，脱氢后得到粗破碎磁粉；粉体加入一定量的抗氧化剂；然后在惰性气体保护气氛下，分别进行气流磨，得到D50在1飞u m之间，D50之比为1:3~3:1之间，090/1)10≤3.5的两种磁粉； (4)根据不同牌号永磁合金的成分要求，以不同比例分别称取步骤(3)制备的两种磁粉在混料机中将两种磁粉混合均匀； (5)在惰性气体保护气氛下,将混合均匀磁粉在磁场强度为1.5^2.3T的磁场中取向成型，再进行冷等静压，制成毛坯； (6)将成型后的毛坯放入烧结炉中进行烧结，升温制度为:首先在45(T800°C保温f10小时进行脱氢，然后在烧结温度100(Tl08(rC保温I飞小时后水冷或气冷； (7)分别在80(T930°C和45(T550°C进行I~4小时的二级回火处理。在所述步骤(1)中，配制原料所需的稀土采用单一稀土金属，也可以采用比例确定的混合稀土金属。在所述步骤(2)中，首先，将原材料放入中频感应熔炼速凝炉坩埚内，在真空度达到10_2Pa以上时给低功率预热，待真空度再次达到10_2Pa以上后停止抽真空并充入高纯Ar，使炉内Ar气压达到-0.04~-0.08MPa后升功率进行熔炼；待原材料全部熔化后保温一定时间，并获得电磁搅拌，随后将金属液浇注到水冷铜辊上，制得平均厚度为0.1~0.5mm的速凝片。在所述步骤(3)中，气流磨时风选轮的转速度控制在3000r/minlOOOr/min。在所述步骤(6)中，在烧结过程中，脱氢段升温速度为2_3°C /min，接近烧结温度的I小时，升温速度为0.5°C /min左右，达到设定值后保温1~4小时，然后水冷或气冷。本专利技术的设计原理如下:采用，最终在磁体中形成(Pr, ND2Fe14B (O ≤ μ ≤ 0.4)相(即(Pr，Nd) -Fe-B)和(YnRe1-J2Fe14B(0.1≤n ^ 0.8)(即(Y, Re) -Fe-B)双主相结构，两相之间存在晶界而不是Y，Pr，Nd，Re相互掺杂Re2Fe14B混合结构。其中，第一主相(Pr，Nd)-Fe-B为不含Y的反磁化能力较高相，其成分为(YqReHhFe-mBgTMjwt.%);第二主相(Y，Re) -Fe-B为富含Y的反磁化能力较低相，其成分为(YnRe1-,) αΡθ1οο_α_0_GammaΒ0ΤΜGamma (wt.%)。由于反磁化能力较低相(Y, Re)-Fe_B在反磁化能力较高相(Pr,Nd)-Fe_B中的反磁化畴较难扩散长大，因此很好地克服了(Y，Re) -Fe-B相矫顽力差的缺点。同时，在(Y，Re) -Fe-B相中通过添加一些其它稀土元素来提高其矫顽力，最终获得良好性能的双主相含钇永磁磁体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于: (1)采用本专利技术生产双主相含钇永磁磁体，在保持良好磁性能的同时，大幅增加了Y的用量，占稀土总量的5%-60%，可利用相对过剩、廉价的稀土钇替代钕铁硼中的Nd和Pr，并使得稀土金属得到综合与平衡利用；磁体的生产成本大幅降低，极大的提高了磁体的性价比，其制备技术适于工程化规模生产； (2)本专利技术只需熔炼两种成分速凝合金片，具有较高的成分可调自由度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双主相含钇永磁磁体，其特征在于：所述双主相含钇永磁磁体的化学式按质量百分比为：（YηRe1?η）αFe100?α?β?γBβTMγ，其中，0.05≤η≤0.6，29≤α≤33，0.8≤β≤1.4，0.5≤γ≤3.6，Re为Nd，Pr，Dy，Tb，?Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种；所述双主相含钇永磁磁体具有(Y,Re)?Fe?B主相和(Pr,?Nd)?Fe?B主相的双主相结构。

【技术特征摘要】
1.一种双主相含钇永磁磁体，其特征在于：所述双主相含钇永磁磁体的化学式按 质量百分比为：（YqRei_q) aFe1(l(l_a_e_YBeTMY，其中，0.05 ≤ n ≤ 0.6,29 ≤ a ≤ 33， 0.8≤P≤1.4，0.5≤y≤3. 6，Re为Nd，Pr，Dy，Tb，Ho元素中的一种或几种，TM为Ga， Co, Cu, Nb, A1元素中的一种或几种；所述双主相含钇永磁磁体具有（Y，Re)-Fe-B主相和 (Pr, Nd)-Fe-B主相的双主相结构。2.如权利要求1所述的双主相含钇永磁磁体，其特征在于：在所述含钇永磁磁体中，钇 含量占稀土总量的5%飞0%。3.如权利要求1所述的双主相含钇永磁磁体，其特征在于：该合金的双主相为 (YnRei_n)2Fe14B,0. 1 ^ n ≤ 0. 8 结构和（Prw^ u ≤0.4 结构。4.一种如权利要求1所述的双主相含钇永磁磁体的制备方法，其特征在于：所述制备 方法包括如下步骤：(1)采用双主相合金工艺法配制两种不同的主相合金，第一主相合金的成分按质量百 分比（Pi^Ndh) aFe1(l(l_a_e_YBeTMY，其中，0 ^ u ^ 0. 4, 27 ≤ a ≤ 33，0. 8 ≤ 3 ≤ 1. 4， 0. 5 ^ y <3.6, TM为Ga, Co, Cu, Nb, A1兀素中的一种或几种；第二主相合金的成分 按质量百分比为（YqRei_q) aFeiQ(l_a_e_YBeTMY，其中，0. 1≤ n ≤0.8,27 ≤ a ≤ 33...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭光怀，赖诚明，钟文尖，廖明活，贾小武，
申请(专利权)人：赣州诚正有色金属有限公司，赣南师范学院，
类型：发明
国别省市：