[发明专利]一种用于驱动电机的富铈磁体的制备方法

说明书

一种用于驱动电机的富铈磁体的制备方法，所述富铈磁体为铈铁硼的合金粉末，该富铈磁体的化学式及其成分按质量百分比为(Ce_1‑xR_x)_aFe_{100‑a‑b‑c}M_bB_c。该富铈磁体的制备方法包括：采用速凝工艺制备铈铁硼合金速凝片；利用氢破工艺将所述铈铁硼合金速凝片粗破碎制成氢破粉；将氢破粉放入充入惰性气体和氢气的混料罐中混合均匀；利用气流磨工艺将氢破粉进一步破碎成细粉，在气流磨过程补入氢气；气流磨后的细粉通过磁场取向成型，等静压，真空烧结和回火热处理工艺制成所述用于驱动电机的富铈磁体。本发明在氢破粉混合步骤与气流磨制粉步骤中加入微量氢气，减少了对富铈磁体合金粉末的氧化，进而提高所制得的富铈磁体的性能。

技术领域

本发明属于永磁材料技术领域，特别是一种用于驱动电机的富铈磁体的制备方法。

背景技术

以钕铁硼为代表的稀土永磁材料，由于优异的磁性能，广泛用于电力电子、信息通讯、交通运输、电机、办公自动化、医疗器械、航空航天等领域，并使一些高度集成的高新技术产品的应用称为可能，如混合动力汽车、电动汽车、发电风车等。随着工业的发展与社会的进步，钕铁硼的使用量逐年增加，消耗了大量的钕(Nd)、镨(Pr)、镝(Dy)、铽(Tb)等稀土金属。为了节约紧缺型稀土的使用，平衡稀土利用，同时降低生产成本，近年来，新型富铈磁体[见专利CN102969111A]得到了快速发展，市场占有率不断扩大。

稀土昂贵的价格与部分稀土资源的缺乏，促使研究者对Ce产生了持久的兴趣。然而，Ce₂Fe₁₄B的饱和磁化强度与各向异性场均低于Nd₂Fe₁₄B相，同时Ce₂Fe₁₄B单主相化合物也难以同时具备高的剩磁与矫顽力。利用Ce部分地取代Nd以形成(Ce,Nd)₂Fe₁₄B相为主相的化合物，是制备具有实际应用价值永磁材料的有效方式，例如[CN102800454A]专利公开了(Ce,Nd)-Fe-B烧结永磁材料。然而利用传统烧结工艺制备的富铈磁体，性能仅达到中低档钕铁硼磁体的水平，矫顽力一般低于15kOe，无法满足驱动电机等高端市场的需求。

烧结富铈磁体采用类似烧结钕铁硼的生产工艺，其首先利用速凝甩片工艺制成速凝薄片，其次通过氢破工艺将速凝片破碎成粗粉，然后通过气流磨工艺制成细粉。最后将得到的细粉经过磁场取向成型、真空烧结与回火热处理，制成致密的各向异性烧结磁体。众所周知的是，所述氢破工艺原理是在钕铁硼合金接触氢气后，由于主相(CeNd)₂Fe₁₄B与富稀土相吸氢晶格的膨胀系数各不同，合金容易沿着晶界破裂，最后粉化成粗粉。所述气流磨工艺的一般原理是利用连续的高速的惰性气体气流冲击固体物料，固体粗颗粒在气流中，彼此碰撞、摩擦，进一步破碎成细小颗粒。经氢破工艺与气流磨工艺得到的钕铁硼系列合金粉体活性高、易氧化，在储存和后续磁体制备工艺过程中需要惰性气体保护，因为钕铁硼磁体氧含量过高，会严重降低磁性能，特别是矫顽力。同时由于稀土永磁体制备工艺程序多，流程长，在每个工艺环节，合金粉体或磁体毛坯都可能接触氧气，从而发生一定程度氧化。而铈元素的化学活性明显更高于钕元素，在制备过程中，富铈磁体较钕铁硼磁体更容易氧化。因此，为了提高富铈磁体的矫顽力，扩大应用领域，有必要优化富铈磁体的制备工艺，减少合金中氧的含量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了避免富铈磁体在制造过程中被氧化的一种用于驱动电机的富铈磁体的制备方法，以解决上述技术问题。

一种用于驱动电机的富铈磁体的制备方法，其包括如下步骤：