[发明专利]一种多层结构稀土永磁体及其制备方法

说明书

一种多层结构稀土永磁体及其制备方法，所述稀土永磁体由三层结构的主相晶粒和富稀土相组成，所述稀主相晶粒，根据化学成分不同，分成核层、中间层、壳层三层结构，成分组成分别对应R¹‑T‑B、R²‑T‑B和R³‑T‑B，其中，其中，R¹包含Ce、La的至少一种，R²包含Pr、Nd中的至少一种，R³包含Dy、Tb、Ho中的至少一种，T为Fe、Co的至少一种，B为硼元素。所述富稀土相包含Ce、La、Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd中的一种或多种稀土元素。本发明利用双合金工艺制备磁体毛坯，然后通过晶界扩散工艺制得所述多层结构稀土永磁。本发明稀土永磁体组成晶粒具有三层层状结构，晶粒由里到外，主要稀土成分依次为轻稀土，中重稀土，重稀土，结构得到优化，显著提升了磁体矫顽力。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料制备技术领域，具体为一种多层结构稀土永磁体及其制备方法。

背景技术

钕铁硼磁体具有优异的磁性能，广泛用于汽车电机、电动自行车、电脑硬盘、电动工具等产品，以及音响设备、通讯产品、医疗设备、家电产品、磁选设备等领域，成为不可替代的材料。并使一些高度集成的高新技术产品的应用成为可能，如混合动力汽车、电动汽车、发电风车等。随着工业的发展和科技的进步，磁性器件向小型化、薄型化、智能化方向发展，对钕铁硼材料磁性能提出了更高要求。

比较于Nd₂Fe₁₄B化合物，Dy₂Fe₁₄B与Tb₂Fe₁₄B具有更高的磁晶各向异性场，因此，添加Dy、Tb等重稀土元素，可以使钕铁硼磁体获得更高的矫顽力。但是，直接通过合金化的方式加入重稀土元素会导致剩磁降低。采用双合金与晶界扩散的方法引入重稀土元素，能够优化稀土元素分布，促进具有核壳结构的晶粒形成。富集重稀土的壳层结构有利于显著提高磁体的矫顽力，同时不会明显剩磁降低。

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，研究者对Ce产生了持久的兴趣，新型铈磁体[见专利CN102969111A]得到了快速发展。由于Ce₂Fe₁₄B相的磁晶各向异性场较低，Ce₂Fe₁₄B单主相化合物也难以获得较高的矫顽力。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富烧结永磁材料。

然而，目前利用传统烧结工艺制备的富铈磁体，矫顽力较低，性能仅达到中低档钕铁硼磁体的水平，无法满足等高端市场的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多层结构稀土永磁体及其制备方法，以解决上述技术问题。

一种多层结构稀土永磁体，其特征在于，所述稀土永磁体由三层结构的主相晶粒和富稀土相组成。所述主相晶粒，根据化学成分不同，分成核层、中间层、壳层三层结构，成分组成分别对应R¹-T-B、R²-T-B和R³-T-B，其中，其中，R¹包含Ce、La的至少一种，R²包含Pr、Nd中的至少一种，R³包含Dy、Tb、Ho中的至少一种，T为Fe、Co的至少一种，B为硼元素。按质量百分比计，R¹中Ce和/或La含量之和大于R¹的50％，R²中Pr和/或Nd含量之和大于R²的50％，R³中Dy和/或Tb和/或Ho含量之和大于R³的50％。所述富稀土相包含Ce、La、Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd中的一种或多种稀土元素。