[发明专利]应用钇的富铈稀土永磁体及其制备方法

说明书

本发明公开应用钇的富铈稀土永磁体及其制备方法。本发明制备的稀土永磁体含有一种RE‑Fe‑B主相和一种或者多种添加钇的富铈主相。不同的主相分开设计成分、配料和制粉后，将相应主相合金粉末按照比例均匀混合，然后经磁场压型、烧结和热处理，制备具有多主相结构的稀土永磁体。通过优化烧结和热处理工艺，进一步缓解磁稀释效应，提高磁体的综合磁性能。本发明实现了钇元素在稀土永磁体中的大量应用，且永磁体的性能能够达到商用的标准，降低了原材料的成本的同时也满足了市场的需求。

技术领域

本发明涉及应用钇的富铈稀土永磁体及其制备方法

背景技术

近年来，由于受到了国内外研究人员的广泛关注，用Ce(铈)元素取代部分Nd(钕)元素后制备的富Ce稀土永磁体已经取得了较大的进展。虽然Ce₂Fe₁₄B的内禀磁性能(饱和磁极化强度J_S＝1.17T，磁晶各向异场H_A＝26kOe)比Nd₂Fe₁₄B的内禀磁性能(饱和磁极化强度J_S＝1.60T，磁晶各向异场H_A＝73kOe)要弱很多，但是研究人员通过优化制备工艺，改变传统的制备方法，大大弱化了Ce加入到钕铁硼磁体后的所产生的严重磁稀释效应。而作为另外一种储量很高，价格较低的稀土元素Y(钇)，却一直未能应用到稀土永磁体的生产中。所以将Y元素应用到永磁体的制造中，不论是从降低成本还是平衡稀土资源利用的角度来说都有着十分重要的意义。

Y₂Fe₁₄B化合物的磁晶各向异场H_A在室温下不仅和Ce₂Fe₁₄B相近，而且还有着更大的饱和磁极化强度J_S(1.41T)和更高的居里温度T_C(565K)，其2:14:1化合物由于不存在3d电子与4f电子的耦合作用，在基础研究中被广泛涉及。而Ce₂Fe₁₄B的居里温度(424K)在所有的RE₂Fe₁₄B化合物中是最低的，所以单独用Ce替换部分Nd元素的烧结钕铁硼磁体的磁性能比未替换前的磁体要恶化很多，而且不利于磁体在复杂环境中的使用。本发明不仅可以将Y元素大量应用到稀土永磁体的制造中，而且还能够保持甚至提高富Ce磁体的磁性能。在稀土价格一路上涨，全球稀土产业面临成本控制难题的现状下，将两种高丰度稀土共同使用，能够进一步减少价格高、丰度低的镨、钕、铽、镝等稀土元素的使用量，有效实现原料成本的控制。同时这样也能平衡稀土资源的利用，保护我国珍贵的稀土资源。

发明内容

本发明的目的是克服钇元素长期以来不能应用到稀土永磁体中的不足，提供应用钇的富铈稀土永磁体及其制备方法。

应用钇的富铈稀土永磁体具有多主相结构，包括一种RE-Fe-B主相和一种或者多种添加钇的富铈主相。

RE-Fe-B主相成分的质量百分数通式为RE_aFe_100-a-b-cM_bB_c，一种或者多种添加钇的富铈主相成分的质量百分数通式均为[(Y_xCe_1-x)_yRE_1-y]_aFe_100-a-b-cM_bB_c，式中RE为Nd、Pr、Dy、Tb、Gd、Er、Ho中的一种或几种，M为Al、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、S、Si、Ta、Ti、V、Zr元素中一种或几种；x、y、a、b、c满足以下关系：0<x≤0.6，0.01≤y<1，28≤a≤33，0.5≤b≤2，0.8≤c≤1.5。