[发明专利]一种稀土永磁粉及其制备方法与应用

说明书

本发明属于稀土功能材料技术领域，具体涉及一种稀土永磁粉，并进一步公开其制备方法与应用。本发明所述的稀土永磁粉，通过向稀土永磁粉材料中同时复合添加一定量的合金元素Ce和Ti，可以起到细化晶粒的作用，而且可以抑制合金中软磁相的析出，有助于在晶界形成非磁性相，合金中不包含如α‑Fe或者Fe₃B之类的软磁相，同时Ce和Ti的同时添加会在R₂Fe₁₄B的晶界处形成细小弥散分布的富钛相，在磁化过程中，细小弥散分布的富钛相起到锭扎畴壁的作用，不仅降低了稀土永磁粉的成本，而且大大提高了磁粉的矫顽力。

技术领域

本发明属于稀土功能材料技术领域，具体涉及一种稀土永磁粉，并进一步公开其制备方法与应用。

背景技术

钕铁硼(NdFeB)系稀土永磁材料是80年代新发展起来的性能最好的永磁材料，由于其优异的磁性能被广泛地应用于计算机、信息电子、家用电器、风力发电、国防等领域。并且，近年来快速发展的新型节能汽车中，由于电机大量的使用也使得钕铁硼永磁材料的使用市场进一步增大。但是随着稀土特别是钕金属价格的不断上涨，导致钕铁硼磁性材料的价格也大幅上涨，造成用户的使用成本明显提高，对整个市场的良性发展造成了很大的冲击。因而，开发低成本、高性能的新型钕铁硼磁性材料是市场发展的需要。

现有技术中，通常采用在钕铁硼材料中添加高丰度的镧和/或铈来降低钕铁硼磁性材料的成本。如中国专利CN101694797A公开了一种用部分铈来取代钕的磁性材料，有效降低了钕铁硼磁性材料的成本；但由于Ce₂Fe₁₄B结构的各向异性场大大低于Nd₂Fe₁₄B的各向异性场，且内禀磁性能也大大低于Nd₂Fe₁₄B的内禀磁性能，所以通常认为在钕铁硼中添加Ce会有损磁体性能，导致单独添加铈的材料，其矫顽力被限制在了较低的范围，影响了磁性材料的性能。又如中国专利CN102969112A公开了一种在钕铁硼中复合添加La和/或Ce和Zr的合金材料；该合金材料可以在获得适当的性能同时有效降低了成本，但却仍然无法获得较高的矫顽力。又如中国专利CN100590757A和CN1461486A则公开了在Nd₂Fe₁₄B/Fe₃B的纳米晶复合磁体中添加Ti和C的合金材料；由于通常软硬磁复合磁体的矫顽力都不高，因此，该方案中排除了La和Ce的添加，以免进一步降低矫顽力。又如中国专利CN107004478A则公开了一种不含B的由硬磁相和晶界相复合组成的磁性材料，但该材料中的磁性相为ThMn₁₂结构，其磁性性能并不理想。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种稀土永磁粉，以解决现有技术中由于高丰度稀土元素的应用导致磁性能降低过多的问题，及钕铁硼系稀土永磁材料成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种稀土永磁粉，所述永磁粉的主要成分的分子通式基于原子数为(R_1-aCe_a)_bFe_100-b-c-dTi_cB_d，其中，所述R选自Nd、Pr或者PrNd中的一种；

且所述参数a、b、c、d满足如下条件：0≤a＜1，9≤b≤13，0＜c≤7，5.8≤d≤6.4；

所述稀土永磁粉包括永磁相H和晶界富钛相T，所述永磁相H具有如R₂Fe₁₄B的四方结构，且所述晶界富钛相T相中的稀土含量小于所述永磁相H相中的含量，所述晶界富钛相T相中的Ti含量大于所述永磁相H相中的含量。

进一步的，所述参数a、b、c、d满足如下条件：0.1≤a≤0.3，11.5≤b≤12.5，4≤c≤7，6.0≤d≤6.2。

更优的，所述R为Nd。