[发明专利]一种铈镨钕合金及其制备方法

说明书

一种铈镨钕合金，该铈镨钕合金的通式为Cex(PrNd)1‑x，其中x=10wt.%‑90wt.%，其制备方法包括如下步骤：将石墨电解槽烘干，加热至其底部发红，加入氟化物混合物和氧化物混合物进行电解，铈镨钕合金出炉后自然冷却，其中：氟化物混合物由氟化锂与氟化铈镨钕组成，氧化物混合物由镨钕氧化物、氧化铈和铈镨钕氧化物三种氧化物之中的至少两种氧化物组成；每小时投入的氧化物混合物与氟化物混合物的质量比为1‑10:1，并控制电解电压为7‑15V，电解温度在900℃‑1020℃之间，并且在电解过程中进行搅拌，使电解槽内的物料均匀混合和分布。本发明提供一种新型铈镨钕合金及其制备方法，可以实现高质量、低成本铈镨钕合金的制备。

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁原材料，具体涉及的是一种铈镨钕合金及其制备方法。

背景技术

稀土永磁材料广泛应用于新能源、智能装备、轨道交通、电子信息等领域。目前，全世界钕铁硼年产量接近15万吨，消耗了大量的Pr/Nd/Dy/Tb等稀土及其合金，并导致大量La/Ce/Y等高丰度稀土的过剩和积压。近年来，开发的新型铈磁体制备技术使大量廉价的稀土元素铈应用于永磁材料的制造，实现了对高丰度稀土的平衡利用，降低了PrNd等稀土资源的消耗。

由于稀土金属铈化学性质活泼，不易长期储存，在使用和打磨过程中也容易氧化和燃烧，从而影响永磁材料的性能稳定性和产品一致性。此外，由于稀土铈比镨钕合金更活泼，容易造成电解生产设备的腐蚀甚至损坏，也直接影响了金属铈的稳定生产和质量一致性，难以满足新型铈磁体批量生产对稀土金属铈的质量稳定性要求。

发明内容

为提高新型铈磁体批量生产对稀土铈元素稳定性、安全性以及含量、质量稳定性和一致性的要求，本发明提供一种新型铈镨钕合金及其制备方法，可以实现高质量、低成本铈镨钕合金的制备。

本发明解决其技术问题的技术方案为：一种铈镨钕合金，该铈镨钕合金的通式为Ce_x(PrNd)_1-x，其中x=10wt.%-90wt.%，即Ce占合金整体质量的10%-90%，相应的，Pr和Nd占合金整体质量的90%-10%。优选的，x=40wt.%。

上述铈镨钕合金的制备方法，包括如下步骤：

将石墨电解槽烘干，加热至其底部发红，加入氟化物混合物和氧化物混合物进行电解，铈镨钕合金出炉后自然冷却，其中：

氟化物混合物由氟化锂与氟化铈镨钕组成，氟化锂和氟化铈镨钕的质量比为1:7-9；

氧化物混合物由镨钕氧化物、氧化铈和铈镨钕氧化物三种氧化物之中的至少两种氧化物组成,氧化物混合物中Ce、Pr、Nd元素的质量组成比例与最终合金中Ce、Pr、Nd元素的质量组成比例一致；

每小时投入的氧化物混合物与氟化物混合物的质量比为1-10:1，并控制电解电压为7-15V，电解温度在900℃-1020℃之间，并且在电解过程中进行搅拌，使电解槽内的物料均匀混合和分布。

优选的，采用红外测温仪测量电解温度，通过测量得到的电解温度来进行电解温度的调节。

优选的，所述石墨电解槽设置于钢制炉体内，所述钢制炉体内部设有冷却水道。

优选的，进行搅拌时，搅拌棒采用难熔的钼棒或者钨棒进行搅拌。