[发明专利]一种高矫顽力Pr/Ce基磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高矫顽力Pr/Ce基磁体的制备方法，属于磁性材料技术领域。该制备方法包括：采用熔体快淬法分别制备Ce‑Fe‑B基和Pr‑Fe基合金薄带，并通过行星球磨制得低熔点Pr‑Ce‑Cu合金粉末；在高能球磨过程中，将Ce‑Fe‑B基合金薄带、Pr‑Fe基合金薄带、低熔点Pr‑Ce‑Cu合金粉末和Fe₂B合金粉末按一定质量比例混合，并引入氢气正压气氛和正己烷作为歧化辅助介质，实现Ce‑Fe‑B基合金和Pr‑Fe基合金的歧化反应和晶粒的细化；并在放电等离子烧结和低磁场辅助下的激光加热热处理，实现Ce₂Fe₁₄B和Pr₂Fe₁₄C硬磁相的组装结合形成，最终获得高矫顽力Pr/Ce基磁体。本发明方法工艺简单，成型容易，降低了成本，有利于高性能磁体在更多永磁器件中的应用。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种高矫顽力Pr/Ce基磁体的制备方法。

背景技术

作为一种重要的功能材料，磁性材料在现代社会里扮演着极为重要的角色。特别是永磁材料的生产和开发应用程度是现代国家经济发展的标志之一。Nd-Fe-B永磁材料具有较高的室温各向异性场(H_A=7T) 和高的饱和磁极化强度(J_s=1.6 T)，最大磁能积的理论值高达512 kJ/m³，被称为“磁王”，受到人们的普遍重视。另外，与 Nd₂Fe₁₄B磁体具有相同的晶体结构的Pr₂Fe₁₄C也具有很好的内禀磁性。虽然Pr₂Fe₁₄C的饱和磁化强度和居里温度比其硼化物略低，但是Pr₂Fe₁₄C具有更高的磁晶各向异性，因此可以获得更大的矫顽力，具有代替包含重稀土Tb和Dy的Nd₂Fe₁₄B成为高矫顽力永磁体的潜力。

为此，本发明采用Ce₂Fe₁₄B和Pr₂Fe₁₄C硬磁相的组装结合形成和低熔点Pr-Ce-Cu合金扩散相结合制备高矫顽力Pr/Ce基磁体的方式。在高能球磨过程中，通过将Ce-Fe-B基合金薄带、Pr-Fe基合金薄带、低熔点Pr-Ce-Cu合金粉末和Fe₂B合金粉末按一定质量比例混合，并引入氢气正压气氛和正己烷作为歧化辅助介质，实现Ce-Fe-B基合金和Pr-Fe基合金的歧化反应和晶粒的细化；并在放电等离子烧结和低磁场辅助下的激光加热热处理，实现Ce₂Fe₁₄B和Pr₂Fe₁₄C硬磁相的组装结合形成，制得全致密的Pr/Ce基永磁体，同时有效实现磁体晶界润滑和低熔点合金中稀土原子扩散的均匀化，最终获得高矫顽力Pr/Ce基磁体。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种高矫顽力Pr/Ce基磁体的制备方法。

本发明的高矫顽力Pr/Ce基磁体的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用熔体快淬法分别制备Ce-Fe-B基和Pr-Fe基合金薄带，铜辊转速为20~60m/s；其中，所述的Ce-Fe-B基合金为按原子百分比的Ce_aFe_bB_cTM_100-a-b-c，式中5≤a≤20，70≤b≤88，3≤c≤7，其余TM，TM为Ga，Hf，Ti，Co，Zr中的一种或几种；所述的Pr-Fe基合金为按原子百分比的Pr_xFe_100-x，式中10≤x≤30；