[发明专利]一种高矫顽力钕铈铁硼永磁体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高矫顽力钕铈铁硼永磁体及其制备方法和应用，所述永磁体具有以下特征中的至少一种：磁体内晶界富RE相的面积占整个视野面积的4％以上；磁体内晶界富RE相呈均匀细小的分布；位于三个以上主相晶粒交隅处的团块状晶界富RE相的面积与周边三个以上所有相邻主相晶粒的总面积比值的均值≤30％。本发明制备的磁体，当用作晶界扩散磁体基材时，具有优异的扩散效果。由于磁体内的富RE相沿晶界连续分布，为扩散提供了更多的通道，有助于提高扩散源向磁体内部的扩散深度，有助于提高扩散源在磁体内部的分布均匀性，有助于提高扩散磁体内部组织成分的一致性，从而进一步提升扩散磁体的磁性能。

技术领域

本发明属于稀土永磁体领域，具体涉及一种高矫顽力钕铈铁硼永磁体及其制备方法和应用。

背景技术

烧结钕铁硼作为第三代稀土永磁材料，主要由稀土PrNd、铁、硼等元素组成，因其具有优异的磁性能及高性价比，被广泛应用于各类稀土永磁电机、智能消费电子产品、医疗器械等领域。随着低碳环保经济及高新技术的快速发展，烧结钕铁硼磁体的需求量日益增长，从而极大地带动了稀土PrNd资源的消耗，使得PrNd价格逐渐升高。Ce作为化学性质与PrNd相近且储量最为丰富的稀土元素，替代Pr、Nd应用于烧结钕铁硼中，不仅能够降低原材料成本，而且有助于实现稀土资源的平衡利用。

然而，由于Ce的混合价特性，离子半径较小的Ce易于形成CeFe₂相，这种相在磁体内倾向以单独晶粒的形式存在，使主相晶粒间缺少沿晶界分布的富RE相，反磁化畴易于形核和扩展，磁体难以获得高矫顽力。同时相邻主相晶粒因直接接触产生的磁交换耦合作用也使得磁体剩余磁感应强度明显降低。而NdFe₂相在磁体中是难以形成的。因此，为了实现高性能富Ce钕铈铁硼磁体的制备，抑制CeFe₂相以晶粒形式存在，优化钕铈铁硼磁体中富RE相的分布成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了改善上述技术问题，本发明提供一种钕铈铁硼永磁体，所述钕铈铁硼永磁体具有以下特征中的至少一种：

磁体内晶界富RE相的面积占整个视野面积的4％以上；

磁体内晶界富RE相呈均匀细小的分布；

位于三个以上主相晶粒交隅处的团块状晶界富RE相的面积与周边三个以上所有相邻主相晶粒的总面积比值的均值≤30％。

根据本发明的实施方案，三个以上主相晶粒交隅处的团块状晶界富RE相和周边三个以上所有相邻主相晶粒的分布基本如图3所示。

根据本发明的实施方案，所述RE包括钕(Nd)，还可以包括选自下述稀土元素中的至少一种：铈(Ce)、镧(La)、镨(Pr)、钇(Y)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)和钬(Ho)等。

根据本发明的实施方案，磁体内晶界富RE相的面积占整个视野面积的6％以上。

根据本发明的实施方案，位于三个以上主相晶粒交隅处的团块状晶界富RE相的面积与周边三个以上所有相邻主相晶粒的总面积的比值的均值≤15％，更优选为≤10％，更优选为≤7％。

本发明中，对钕铈铁硼永磁体的垂直取向面进行抛光，采用场发射电子探针显微分析仪(FE-EPMA)(日本电子株式会社(JEOL)，8530F)检测，面积占比采用Image-Pro Plus软件分析。

本发明中，所述视野面积是指FE-EPMA或SEM所检测的图像显示范围，对测试样品图像的放大比例不作要求，示例性地放大200、500、800、1000或1500倍。

本发明中，相邻主相晶粒是指与晶界富RE相相邻的所述主相晶粒。

根据本发明的实施方案，所述主相具有R₂Fe₁₄B结构。