[发明专利]一种高抗蚀性富高丰度稀土永磁体及制备方法

说明书

本发明属于永磁材料技术领域，特别是一种高抗蚀性富高丰度稀土永磁体及制备方法。一种高抗蚀性富高丰度稀土永磁体，包括强磁性相和晶界富稀土相，其中强磁性相为MM‑Fe‑B相，晶界富稀土相为MM‑Fe相。一种制备上述的永磁体的方法，所述方法通过双合金工艺，分别制备MM‑Fe‑B主相合金和MM‑Fe辅合金，分别熔炼、破碎制粉；将制得的MM‑Fe辅合金粉末按照所占质量百分比为1％‑5％的比例添加到主合金中均匀混合；取向压型、烧结、热处理，得到最终烧结磁体。晶界引入MM‑Fe不仅可以优化晶界富稀土相的分布，部分替换原有易蚀晶界相，提高MM‑Fe‑B磁体的本征耐蚀性能，而且本方法进一步提高了价格低廉的稀土La/Ce在磁体中的占比，降低材料成本，而且工艺过程简单，适合规模化生产。

技术领域

本发明属于永磁材料技术领域，特别是一种高抗蚀性富高丰度稀土永磁体及制备方法。

背景技术

钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁材料是目前磁性最强和应用最广的磁性功能材料。自1984年发现至今经过30多年的发展，Nd-Fe-B永磁凭借其优异的硬磁性能，广泛应用于磁盘存储、电声设备、医疗器械、航空航天以及清洁能源领域的混合动力汽车和风力发电机等，已成为高新技术产业不可缺少的重要功能材料。同时，Nd-Fe-B永磁也是消耗稀土最多的材料，年消耗稀土量接近我国稀土总用量的一半。近年来，下游产业对Nd-Fe-B永磁的需求呈飞跃式增长，Nd-Fe-B磁体高度依赖Nd、Pr、Dy、Tb等储量少、价格昂贵的中重稀土，消耗严重。而La/Ce等自然界中丰度高、价格低(目前La/Ce的价格仅为Pr、Nd的1/10左右)的稀土元素在永磁材料制备中却极少使用，出现大量积压，导致稀土资源利用严重不平衡。因此，优化资源配置，迫在眉睫。在永磁材料中用高丰度的La/Ce大量替代Pr/Nd是可预期的有效方法之一。

虽然La/Ce替代可以有效的降低成本，但是磁体的性能会随着La/Ce取代量的增加而降低。因此，高丰度稀土永磁材料只能被应用到一些中低端产品领域。除了磁性能外，Nd-Fe-B磁体的抗腐蚀性能也是其在使用过程中的重要性能指标，尤其是在一些近海水、近温湿的服役环境，磁体需要在腐蚀环境和高温的情况下长期运转。Nd-Fe-B磁体是多相结构，其中晶界富稀土晶界相的化学性质非常活泼，容易和氧气和水发生反应，同时其电极电位远远低于主相，容易在腐蚀环境下形成原电池，优先发生电化学腐蚀，加速磁体的腐蚀，晶界相的氧化或者水解，会导致主相磁性颗粒的脱落，最终使得磁体粉化失效。而对于富高丰度稀土永磁而言，磁体中的La/Ce化学活性远远高于Pr/Nd，因此大量的La/Ce取代会进一步恶化磁体的耐蚀性能。因此提高高丰度稀土磁体MM-Fe-B的本征抗腐蚀性能成为目前亟待解决的问题，提高抗腐蚀性能能够延长磁体的使用寿命，节约成本和能源，具有巨大的经济效益。

为了提高高丰度稀土磁体MM-Fe-B的本征抗腐蚀性能，一般都是采取改变易腐蚀稀土晶界相的理化性质，提高晶界相的电极电位。例如：专利CN 104952580A公开了一种耐腐蚀的富镧铈烧结钕铁硼磁体及制造方法：分别制得富镧铈元素钕铁硼稀土永磁材料合金和富Co合金材料；将制得的富Co合金材料按一定的质量百分含量均匀混合到富镧铈元素钕铁硼稀土永磁材料合金粉末内；Co元素更多的分布在磁体晶界处，在保证磁体磁性能的基础上提高磁体的耐腐蚀性能。但是Co的价格远远高于Fe，在低成本的高丰度稀土磁体中又加入价格较贵的金属Co，效果适得其反。此外，该方法公开的富Co合金，成分及其复杂，很难形成单一低熔点合金(如其实施例中所述，7～8种无规则可寻的元素融合在一起)，因此，磁体晶界必然会有很多的缺陷，或者析出相颗粒，导致磁体性能快速恶化。