[发明专利]一种高矫顽力的高丰度稀土元素掺杂Nd-Fe-B合金薄带永磁材料

说明书

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，具体涉及一种高矫顽力的高丰度稀土元素掺杂Nd‑Fe‑B合金薄带永磁材料，高矫顽力的高丰度稀土元素掺杂Nd‑Fe‑B合金薄带永磁材料的成分组成以原子百分比计为(Nd_1‑xRE_x)₁₅Fe₇₉B₆，式中RE是高丰度稀土元素La、Ce、Y中的一种或多种的组合，x满足0≤x≤0.5；Nd元素和RE元素的组合满足x(Nd)+x(RE)＝15at.％；通过将高丰度稀土元素La、Ce、Y掺杂在Nd‑Fe‑B合金薄带永磁材料中，使得在较高的高丰度稀土元素La、Ce、Y掺杂量下仍具有较高的最大磁能积、矫顽力和剩磁，实现了La、Ce、Y等高丰度稀土金属的有效利用。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，尤其涉及一种高矫顽力的高丰度稀土元素掺杂Nd-Fe-B合金薄带永磁材料。

背景技术

稀土Nd-Fe-B永磁材料自1983年发现以来便受到了广泛关注与研究，并大量运用于风能电机、医疗器械、汽车工业、信息通讯等工业领域，随着稀土Nd-Fe-B永磁材料产量的高速增长，Nd、Pr、Dy、Tb等资源紧缺且价格较贵的稀土金属被大量消耗；由于自然界中稀土金属大多以共生的形式存在，在开采提取Nd、Pr等稀土金属的同时，造成了应用范围较小、价格低廉的La、Ce、Y等高丰度稀土金属大量积压，目前无法对La、Ce、Y等高丰度稀土金属进行有效利用，从而导致稀土资源综合利用率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高矫顽力的高丰度稀土元素掺杂Nd-Fe-B合金薄带永磁材料，将La、Ce、Y等高丰度稀土金属应用在稀土Nd-Fe-B永磁材料中，在保有良好的硬磁性能的同时具有成本低廉的优点，能够有效利用La、Ce、Y等高丰度稀土金属。

为实现上述目的，本发明提供了一种高矫顽力的高丰度稀土元素掺杂Nd-Fe-B合金薄带永磁材料，所述高矫顽力的高丰度稀土元素掺杂Nd-Fe-B合金薄带永磁材料的成分组成以原子百分比计为(Nd_1-xRE_x)₁₅Fe₇₉B₆，式中RE是高丰度稀土元素La、Ce、Y中的一种或多种的组合，x满足0≤x≤0.5；Nd元素和RE元素的组合满足x(Nd)+x(RE)＝15at.％。

其中，所述高矫顽力的高丰度稀土元素掺杂Nd-Fe-B合金薄带永磁材料的制备方法包括：

根据(Nd_1-xRE_x)₁₅Fe₇₉B₆中各组分的质量百分比进行配料；

将所有原料加入真空电弧炉，再用氩气冲洗炉腔，随后抽真空至真空度小于或等于3×10^-3Pa，而后充入氩气作为保护气体进行翻转熔炼，制得合金铸锭；

将所述合金铸锭去除表面氧化皮再超声清洗，随后置于真空快淬设备中，先用氩气冲洗炉腔，随后抽真空至真空度小于或等于3×10^-3Pa，充入氩气作为保护气，再将所述合金铸锭熔化后喷射至旋转的水冷铜辊上，制得高丰度稀土元素掺杂Nd-Fe-B合金薄带永磁材料。

其中，所述根据(Nd_1-xRE_x)₁₅Fe₇₉B₆中各组分的质量百分比进行配料前还包括：去除所述Nd和所述RE表层的氧化层。

其中，所述将所有原料加入真空电弧炉的加入顺序依次为RE、Nd、B和Fe。

其中，所述Nd、所述RE、所述Fe和所述B的纯度均大于99.9％。

其中，所述翻转熔炼需保证合金在真空电弧熔炼炉中反复熔炼4-6遍。

其中，所述水冷铜辊的线速度为20-28m/s。