[发明专利]一种提高烧结铈铁硼磁体磁性能的制备方法

说明书

一种提高烧结铈铁硼磁体磁性能的制备方法，属于稀土磁性材料制备技术领域。磁体名义成分为La_xCe_yFe_{100‑x‑y‑z‑1}M_zB₁，20≤x+y≤40，0≤x≤20，0.1≤z≤4，M为Nb、Ti、V、Co、Cr、Mn、Ni、Zr、Ga、Ag、Ta、Al、Au、Pb、Cu、Si中的一种或者几种。本发明通过利用高丰度稀土La和Ce制备低成本磁体，同时当La取代Ce到一定量时可以消除磁体中的CeFe₂软磁相，在提高磁体磁性能的情况下降低烧结磁体的成本，满足市场要求，实现稀土资源的综合利用。

技术领域

本发明提供了一种提高烧结铈铁硼磁体磁性能的制备方法，属于稀土磁性材料制备技术领域。

背景技术

烧结Nd-Fe-B自从被发现以来，因为它优异的磁性能而被广泛应用于各行各业，随着稀土产业的不断扩大，不可再生稀土资源储量越来越少，从而导致制造烧结钕铁硼的主要稀土金属(Pr、Nd、Dy等)的价格越来越高，大大的增加了烧结钕铁硼的生产成本，使得产业的发展受到了制约。与此同时，与Pr、Nd等金属一起分离出来的La、Ce等轻稀土金属却得不到很好的利用而被闲置起来。目前La、Ce价格均不到Pr、Nd的1/10，是Dy、Tb的1/100。于是，科研工作者们把目光放在了降低Nd-Fe-B成本，综合利用稀土资源上，他们提出了利用轻稀土La、Ce来代替部分Pr、Nd制备烧结磁体。

La₂Fe₁₄B和Ce₂Fe₁₄B的饱和磁化强度M_s为13.8和11.7kG，各向异性场H_A为20kOe和26kOe，居里温度T_c为257℃和149℃，均低于Nd₂Fe₁₄B的内禀磁性能，因此La或Ce替代Nd必然会降低钕铁硼的性能。然而由于轻稀土La、Ce的高丰度存在，这类新磁体的制备可以提高稀土的资源利用率，并且可以填补当今永磁体在铁氧体和钕铁硼磁体中间的缺失，能够取代一部分低档到中档的Nd-Fe-B磁体。

近期国内外研究者对他们进行了大量的研究，La与Fe、B金属形成La₂Fe₁₄B相比较困难,它的2:14:1结构不稳定，我们很难获得La₂Fe₁₄B相，而X.B.Liu等人通过第一性原理计算发现La作为掺杂合金趋向于进入烧结钕铁硼永磁的富钕相，这说明，La取代部分Nd后，La趋向于进入合金的富稀土相中，不会改变2：14：1结构，使Nd-Fe-B的硬磁相得到保留。

但是对于Ce基磁体或者La-Ce基磁体，在这些磁体中都会出现CeFe₂软磁相，众所周知CeFe₂相是的居里温度约为235K，并具有立方晶格结构，它的存在不仅会降低磁体的磁化强度，而且会影响了磁体的矫顽力，导致烧结磁体从而不能满足实际的使用要求。

为了制备高性能的烧结铈铁硼磁体，本发明采用稀土镧对稀土铈进行替代，通过成分调整，有效抑制了烧结铈铁硼磁体中的CeFe₂软磁相，从而提高了烧结铈铁硼磁体的磁性能，有很大希望可以实现对于中低档磁体的替代。

发明内容

本发明提供了一种提高烧结铈铁硼磁体磁性能的制备方法，目的是降低磁体成本，消除磁体中的CeFe₂软磁相，提高磁体的磁性能。