[发明专利]一种双合金钕铁硼磁铁及其制备方法

说明书

本申请涉及磁性材料领域，具体公开了一种双合金钕铁硼磁铁及其制备方法。双合金钕铁硼磁铁包括主相合金和辅相合金，且主相合金和辅相合金的质量比为（10‑12）:1；其制备方法为：分别将主相合金和辅相合金冶炼铸锭，再分别进行氢爆，然后分别进行粉碎并筛分，两者按比例混合均匀，得到合金粉末；将合金粉末在氮气保护下磁场成型，得到压坯；压坯经烧结和回火处理后，冷却得到双合金钕铁硼磁铁。压坯经烧结和回火处理后，冷却得到双合金钕铁硼磁铁；本申请的双合金钕铁硼磁铁具有在保证磁铁磁性能的同时降低生产成本的优点。

技术领域

本申请涉及磁性材料领域，更具体地说，它涉及一种双合金钕铁硼磁铁及其制备方法。

背景技术

钕铁硼可分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两种。近年来，为了保护环境和节约资源，发展电动汽车等新能源汽车成为趋势。而在新能源汽车中，包括驱动电机、发电机等都需要烧结钕铁硼磁铁。

随着钕铁硼磁铁的应用市场的扩大，使稀土金属Nd、Pr、Dy和Tb的需求量翻倍增长，重稀土资源短缺的问题越来越严重，尤其在汽车零部件、新能源汽车、风力发电等领域的应用，需要更多的重稀土Dy、Tb以提高矫顽力。

一方面促进了稀土原材料行业的发展,但另一方面也造成了稀土资源的使用不平衡。如何充分利用La、Ce等积压稀土，在获得较好磁性能的同时节约Dy、Tb等资源亟待解决。

发明内容

为了改善稀土资源中使用不平衡的问题，本申请提供一种双合金钕铁硼磁铁及其制备方法

第一方面，本申请提供一种双合金钕铁硼磁铁，采用如下的技术方案：

一种双合金钕铁硼磁铁，包括主相合金和辅相合金，且主相合金和辅相合金的质量比为（10-12）:1；

主相合金的分子式为（PrNd）_xDy_yFe_100-x-y-zB_z；

辅相合金的分子式为（NdCe）_xAl_yFe_100-x-y-zB_z；

其中x=28-29wt%，y=0.5-3wt%，z=0.3-0.5wt%。

通过采用上述技术方案，由于采用双合金法制备钕铁硼磁铁，在提高Ce元素使用量的同时，降低了生产成本，且制得的钕铁硼磁铁具有良好的磁性能，改善了稀土资源中使用不平衡的问题。

主相合金和辅相合金之间的协同作用，使制得的钕铁硼磁铁具有较高的矫顽力、剩磁和磁能积，同时生产成本较低。

其原因在于，主相合金采用PrNd合金并添加有Dy，Dy元素的添加提高了硬磁相各向异性，增加磁体矫顽力，相较于只有Nd单质烧结，在降低了生产成本的同时提高了钕铁硼磁体的剩磁和磁能积。辅相合金中Ce元素的添加能够降低生产成本，Al元素的添加能够起到细化晶粒的作用，提高钕铁硼磁铁的耐温性能以及提高钕铁硼磁铁的内禀矫顽力，从而提高钕铁硼磁铁的磁性能。

优选的，所述主相合金中，y的含量为0.5-1.0wt%。

通过采用上述技术方案，Dy元素的添加能够提高硬磁相各向异性，增加磁体矫顽力，但是含量过多，会增加生产成本。

优选的，所述辅相合金中，y的含量为1-3wt%。

通过采用上述技术方案，Al的添加能够细化晶粒，提高钕铁硼的富钕相与主相之间的浸润性，使富钕相更加均匀地沿边界分布，从而提高烧结钕铁硼的内禀矫顽力，但是含量过多反而会降低钕铁硼磁铁的磁性能。

优选的，所述辅相合金中，NdCe中Ce的质量为辅相合金的总质量的2-6%。

通过采用上述技术方案，Ce的添加能够降低生产成本，改善稀土资源中使用不平衡的问题，但是Ce的含量过多，会大幅度降低钕铁硼磁铁的磁性能。