CN105321644A - 一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于稀土永磁材料技术领域，尤其涉及一种烧结态高矫顽力Ce磁体或富Ce磁体及其制备方法。该磁体的毛坯在经分级烧结后，直接得到所需磁性能的磁体；该磁体具有Ce-Fe-B和Nd-Fe-B的双主相结构；该磁体以及第一主相和第二主相的化学式按质量百分比分别表示为：(Re1-zCez)aFe100-a-b-cBbTMc，(CexRL1-x)aFe100-a-b-cBbTMc，(NdyRH1-y)aFe100-a-b-cBbTMc；其中，0.5≤x≤1.0，0≤y≤1.0，0.1≤z≤0.9，29≤a≤32，0.8≤b≤1.2，0.5≤c≤6，Re为Pr、Nd、La、Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的2种以上，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种。本发明磁体矫顽力(Hcj)高于11kOe，磁能积(BH)m完全能满足商业应用需求，降低了生产成本，缩短工艺流程。
Description
技术领域
本发明属于稀土永磁材料技术领域，尤其涉及一种烧结态高矫顽力Ce磁体或富Ce磁体及其制备方法。
背景技术
当Ce含量占稀土总量的权重为最大时，我们称之为Ce磁体；当Ce含量占稀土总量10％～50％，且占稀土总量的权重不为最大时，我们称之为富Ce磁体。
在天然稀土资源中，除Nd外还有储量丰富且价格低廉的金属Ce和La，Ce与La的总丰度是Nd与Pr的3倍，且价格则不到十分之一。
长期以来，如何用好高丰度稀土永磁材料一直成为困扰人们的难题，早期对于高丰度稀土元素在永磁材料中的应用研究，多侧重于单合金磁体，包括用Ce部分替代Nd方面的研究，冶金工业部钢铁研究总院和麦格昆磁(天津)有限公司分别提出中国专利CN1035737A和CN101694797，这些专利/专利申请的特点都是直接将Ce熔入合金中，使得Ce过多的替代了主相中的Nd而严重恶化磁体的性能，随着Ce含量的增加，磁体的矫顽力和磁能积均下降较快，失去应用的价值。其原因是La、Ce等高丰度稀土元素的磁性参数较Pr、Nd的磁性参数较低很多，严重恶化了磁体的性能(见表1)。这方面的研究似乎一度中断，最近，钢铁研究总院在这方面取得了突破。他们鉴于Re2Fe14B的各向异性场HA和磁矩Js各不相同，提出了发明专利CN102436892A、CN102800454A和CN103714939A，其特点是充分发挥出具有不同各向异性常数k(对应着不同的各向异性场HA)的Re2Fe14B晶粒(或颗粒)独特的物理、化学性质，构成了双(硬磁)主相结构的磁体，利用这些颗粒间，以及颗粒界面间的磁相互作用，使磁体矫顽力明显高于同类成分的单合金磁体。采用双主相合金法制备的双主相Ce磁体可以达到目前市场上中档牌号以上的性能水平，在保持良好磁性能的同时，磁体的生产成本大幅降低。
表1Re2Fe14B化合物的晶格参数和磁性参数
但上述现有技术都没有完全摆脱烧结钕铁硼磁体传统的工艺路线，其特点是烧结态的矫顽力较低，需要经过一级回火和二级回火工艺来提升矫顽力，且回火工艺周期长、能耗大。
发明内容
本发明的目的是提供一种烧结态高矫顽力Ce磁体或富Ce磁体。
本发明的另一个目的是提供一种烧结态高矫顽力Ce磁体或富Ce磁体的制备方法，通过成分优化、微结构调控、自然时效、精细控温，形成与上述专利完全不同的成分组合，以及整套工艺制度，完全省略了生产传统烧结稀土永磁材料中的一级和二级回火工艺，使烧结态磁体即具有终态磁体的高矫顽力，将可大大降低生产成本，缩短工艺流程，提高生产的效率。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体，经原料准备、制备磁体毛坯和烧结步骤制备，毛坯在经分级烧结后，直接得到所需磁性能的磁体；该磁体具有Ce-Fe-B和Nd-Fe-B的双硬磁主相结构；该磁体以及第一主相和第二主相的化学式按质量百分比分别表示为：(Re1-zCez)aFe100-a-b-cBbTMc，(CexRL1-x)aFe100-a-b-cBbTMc，(NdyRH1-y)aFe100-a-b-cBbTMc；
其中，0.5≤x≤1.0，0≤y≤1.0，0.1≤z≤0.9，29≤a≤32，0.8≤b≤1.2，0.5≤c≤6，Re为Pr、Nd、La、Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的2种以上，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种。
所述磁体经以下步骤制备：
1)双主相原料准备：分别制备第一主相和第二主相合金的速凝铸片；
2)制备磁体毛坯：根据最终磁体的等效成分、按比例分别称取步骤所制备的速凝铸片，经氢破碎、脱氢、气流磨粉、混合、取向成型，然后压制成毛坯；
3)烧结：经300～900℃范围分级升温、950～1050℃范围高精细控温和分级烧结，烧结时间2～5h，经过冷却，直接得到不需后续回火处理的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体。
优选地，0.5≤x≤1.0，0≤y≤0.8，0.2≤z≤0.6。
所述第一主相是Ce稀土元素为主的Ce-Fe-B相，其稀土元素为选自Pr、Nd、La的轻稀土，不含Dy、Tb、Ho等重稀土元素；该主相为低磁矩Js和低各向异性场HA相；
所述第二主相是以稀土元素Nd为主的Nd-Fe-B相，其稀土元素为选自Dy、Tb、Ho的轻稀土，不含轻稀土La,Ce，该主相为高磁矩Js和高各向异性场HA相。
在最终磁体中，第一主相所占体积分数最大，以此保证Ce含量占稀土总量的权重最大。
本发明提供一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)分别配制两种不同的主相合金原料，第一主相质量百分比的成分化学式为(CexRL1-x)aFe100-a-b-cBbTMc；第二主相质量百分比的成分化学式为(NdyRH1-y)aFe100-a-b-cBbTMc；其中，0.5≤x≤1.0，0≤y≤1.0，29≤a≤32，0.8≤b≤1.2，0.5≤c≤6，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种；
(2)分别对步骤(1)配制两种不同成分的主相合金进行熔炼，随后浇铸到线速度为1～4m/s的水冷铜辊上，得到平均厚度在0.1～0.5mm的速凝铸片；
(3)然后根据最终磁体成分(Re1-xCex)aFe100-a-b-cBbTMc(wt.％)，按比例分别称取步骤(2)所制备的速凝铸片；进行氢破碎和脱氢处理；
(4)将经过步骤(3)处理后的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照2～5ml/kg的比例混合0.5～2h，控制磁粉的氢含量在150～2800ppm；再进行气流磨，控制磁粉的粒度控制在2～3.5μm之间；混粉后，自然时效12～24h，取向成型；在180～200MPa的压力下进行冷等静压，保持15～40s，制成毛坯；
(5)抽真空至0.1Pa以下开始加热，在300～900℃范围分级升温，前两阶段每升200℃保温2～3h，最后每升100℃保温2h进一步脱氢、脱气；随后进行高精细控温和分级烧结，将烧结温度调到950～1050℃范围，烧结2～5h；
(6)最后通过水冷或风冷，取出产品，直接得到不需后续回火处理的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体。
所述步骤(5)中高精细控温和分级烧结为精细控温误差不超过±2.5℃，在950～1050℃范围内分为3个控温段烧结。
得到的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体最大磁能积(BH)m为31.61～48.2MGOe
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明使烧结态磁体即具有终态磁体的高矫顽力，将可降低生产成本，缩短工艺流程；采用独特的双主相技术，对比以往的双主相合金法(发明专利CN102800454A)，两种磁粉混合地更加均匀；采用低温烧结技术，对比传统的烧结钕铁硼工艺，温度要降低10～50℃，完全省略了传统烧结工艺中的650～900℃和350～500℃两级回火步骤，避免了Ce的扩散，得到烧结态Ce磁体或富Ce磁体的矫顽力(Hcj)高于11kOe，进一步节省了生产时间及能源消耗，提高生产的效率；本发明采用自然时效工艺，气流磨后磁粉中的残余应力去除较为彻底，可以明确地说，使用传统烧结稀土永磁材料，即便采用本发明工艺路线，也不可能产生本发明效果。
附图说明
图1为ReaFe100-a-b-cBbTMc磁体(Re不包含Ce)微观结构示意图；
图2为单合金(Re1-zCez)aFe100-a-b-cBbTMc磁体微观结构示意图；
图3为双主相(Re1-zCez)aFe100-a-b-cBbTMc磁体微观结构示意图；
图4为本发明制备的烧结态富Ce磁体的退磁曲线图；
图5为本发明制备烧结态Ce磁体或富Ce磁体工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
本发明提供一种高矫顽力、烧结态Ce磁体或富Ce磁体，利用气流磨磁粉的自然时效处理，以及完全省略了生产传统烧结稀土永磁材料中的一级和二级回火工艺，制备的Ce磁体或富Ce磁体具有Nd-Fe-B和Ce-Fe-B的双(硬磁)主相结构且不同主相颗粒所占的体积分数和分布不同，该磁体化学成分的表达式(wt.％)为：(Re1-zCez)aFe100-a-b-cBbTMc，图1所示的ReaFe100-a-b-cBbTMc磁体(Re不包含Ce)，加入Ce后可以得到如图2或图3所示的单合金(Re1-zCez)aFe100-a-b-cBbTMc磁体或双主相(Re1-zCez)aFe100-a-b-cBbTMc磁体，其中单合金磁体与双主相磁体的成分相同。
第一主相是Ce稀土元素为主的Ce-Fe-B相，可含少量Pr、Nd、La，但不含Dy、Tb、Ho等重稀土元素，属低磁矩Js和低各向异性场HA相(反磁化能力较低)，其成分为(CexRL1-x)aFe100-a-b-cBbTMc。
第二主相是以稀土元素Nd为主的Nd-Fe-B相，不含La,Ce，但可含Dy、Tb、Ho等重稀土元素，属高磁矩Js和高各向异性场HA相(反磁化能力较高)，其成分为(NdyRH1-y)aFe100-a-b-cBbTMc。
其中，0.5≤x≤1.0，0≤y≤1.0，0.1≤z≤0.9，29≤a≤32，0.8≤b≤1.2，0.5≤c≤6，Re为Pr、Nd、La、Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的2种以上，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种。
高矫顽力、烧结态Ce磁体或富Ce磁体采用独特的双主相技术，按照最终磁体的等效成分，按比例分别称取两种速凝铸片，氢破碎、气流磨，得到两种磁粉，然后均匀的混合；与发明专利CN102800454A的双主相工艺有着独特的不同之处是采用含氢磁粉在磁场下取向压型，获得的烧结态Ce磁体性能，即最终性能，不需要再经过传统的650～900℃和350～500℃两级回火处理。本发明烧结态Ce磁体或富Ce磁体的具有高的矫顽力(Hcj)，磁能积(BH)m完全能满足商业应用需求。
如图5所示，本发明提供一种高矫顽力、烧结态Ce磁体或富Ce磁体的制备方法，两种主相成分的匹配、用氢控氧、精细控温和分级烧结技术的结合，具体制备工艺包括如下步骤：
(1)分别配制两种不同的主相合金，第一主相是Ce稀土元素为主的Ce-Fe-B相，可含少量Pr、Nd、La，但不含Dy、Tb、Ho等重稀土元素，属低磁矩Js和低各向异性场HA相(反磁化能力较低)，其成分为(CexRL1-x)aFe100-a-b-cBbTMc；第二主相是以稀土元素Nd为主的Nd-Fe-B相，不含La,Ce，但可含Dy、Tb、Ho等重稀土元素，属高磁矩Js和高各向异性场HA相(反磁化能力较高)，其成分为(NdyRH1-y)aFe100-a-b-cBbTMc；其中，0.5≤x≤1.0，0≤y≤1.0，29≤a≤32，0.8≤b≤1.2，0.5≤c≤6，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种；
(2)分别对步骤(1)配制两种不同的主相合金进行熔炼，随后浇铸到线速度为1～4m/s的水冷铜辊上，得到平均厚度在0.1～0.5mm的速凝铸片；
(3)然后按照最终磁体成分(Re1-xCex)aFe100-a-b-cBbTMc(wt.％)，按比例分别称取步骤(2)所制备的速凝铸片，进行氢破碎和脱氢处理；
(4)将经过步骤(3)处理后的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照2～5ml/kg的比例混合0.5～2h，控制磁粉的氢含量在150～2800ppm；再进行气流磨，控制磁粉的粒度控制在2～3.5μm之间；混粉后，自然时效12～24h，取向成型；在180～200MPa的压力下进行冷等静压，保持15～40s，制成毛坯；
(5)抽真空至0.1Pa以下开始加热，在300～900℃范围分级升温，前两阶段每升200℃保温2～3h，最后每升100℃保温2h进一步脱氢、脱气；随后进行高精细控温和分级烧结，将烧结温度调到950～1050℃范围，烧结2～5h；
(6)最后通过水冷或风冷，取出产品，得到烧结态Ce磁体或富Ce磁体。
所述步骤(5)中高精细控温和分级烧结为精细控温误差不超过±2.5℃，在950～1050℃范围内分为3个控温段烧结。
本发明高矫顽力、烧结态Ce磁体或富Ce磁体，再经过传统的650～900℃和350～500℃两级回火后处理后，磁性能没有明显提高。
实施例1
富Ce磁体的设计成分(wt.％)为(Re0.85Ce0.15)29FebalB0.8TM0.5，Re为Pr、Nd、La、Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种。
(1)分别配制两种不同的主相合金，按照如下质量百分比的成分化学式：(Ce0.5RL0.5)29FebalB0.8TM0.5和RH29FebalB0.8TM0.5分别进行配料，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种；
(2)分别对步骤(1)配制的两种不同主相合金进行熔炼，待原材料全部熔化后施以电磁搅拌精炼，随后将钢液浇注到线速度为1.5m/s的水冷铜辊上，制得平均厚度为0.1～0.5mm的两种速凝片；
(3)按照富Ce磁体的设计成分称取步骤(2)制得的两种速凝片，进行氢破碎，脱氢；
(4)将经步骤(3)处理的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照3ml/kg的比例混合1.5h，控制磁粉中的剩余氢含量在2600ppm，然后进行气流磨，分选轮的转速控制在4200r/min～4500r/min，磁粉的平均粒度(SMD)控制在2.8μm左右；在惰性气体保护气氛下，将气流磨后的磁粉在混料机中混合均匀，磁粉静置自然时效20h，使磁粉中的残余应力去除地更彻底；然后将混合磁粉在磁场强度为2T的磁场中取向成型，将压坯真空包装，然后进行冷等静压，在200MPa的压力下保持20s，制成毛坯；
(5)根据烧结炉腔的温度场分布，将步骤(4)制成的毛坯除去真空包装，通过手套箱剥膜后装入真空烧结炉相应等温区位置，以保证烧结温度的均匀性，抽真空至0.1Pa以下开始加热，在300～900℃范围分级升温，进一步脱氢、脱气，前两阶段每升200℃保温2～3h，最后每升100℃保温2h，随后将烧结温度调到990℃，烧结0.5h,调到1010℃，烧结1.5h,调到1030℃，烧结2h，控制温度浮动范围在±1.5℃。
(6)通过水冷或风冷，取出产品，得到烧结态富Ce磁体。
采用NIM-2000HF永磁材料标准测量设备对制得的烧结态富Ce磁体的磁性能进行测试，性能如表2所示。
表2实施例1的烧结态富Ce磁体的磁性能
| 粒度/μm | Br/KGs | Hcj/KOe | (BH)m/MGOe |
| 2.8 | 13.75 | 12.23 | 45.6 |
实施例2
富Ce磁体的设计成分(wt.％)为(Re0.7Ce0.3)32FebalB1.2TM6，Re为Pr、Nd、La、Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种。
(1)分别配制两种不同的主相合金，按照如下质量百分比的成分化学式：(Ce0.8RL0.2)32FebalB1.2TM6和Nd32FebalB1.2TM6分别进行配料，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种；
(2)分别对步骤(1)配制的两种不同主相合金进行熔炼，待原材料全部熔化后施以电磁搅拌精炼，随后将钢液浇注到线速度为2m/s的水冷铜辊上，制得平均厚度为0.1～0.5mm的两种速凝片；
(3)按照Ce磁体的设计成分称取步骤(2)制得的两种速凝片，进行氢破碎，脱氢；
(4)将经步骤(3)处理的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照2ml/kg的比例混合1h，调控磁粉中氢含量在800ppm范围，然后气流磨至平均粒度(SMD)在3.0μm左右；在混料机中混合均匀后，磁粉静置自然时效12h，然后将混合磁粉在磁场强度为1.5T的磁场中取向成型，然后在180MPa的压力进行冷等静压，制成毛坯；
(5)根据烧结炉腔的温度场分布，将毛坯装入真空烧结炉相应等温区位置，抽真空至0.1Pa以下开始加热，在300～900℃范围分级升温，前两阶段每升200℃保温2～3h，最后每升100℃保温2h进一步脱氢、脱气，随后将烧结温度调到1000℃，烧结1h,调到1020℃，烧结2h,调到1040℃，烧结1.5h，控制温度浮动范围在±2℃。
(6)最后通过水冷或风冷，得到烧结态富Ce磁体。
采用NIM-2000HF永磁材料标准测量设备对制得的烧结态富Ce磁体的磁性能进行测试，性能如表3所示。
表3实施例2的烧结态富Ce磁体的磁性能
| 粒度/μm | Br/KGs | Hcj/KOe | (BH)m/MGOe |
| 3.0 | 13.28 | 11.32 | 40.56 |
实施例3
Ce磁体的设计成分(wt.％)为(Re0.4Ce0.6)31.6FebalB0.97TM0.82，Re为Pr、Nd、La、Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种。
(1)分别配制两种不同的主相合金，按照如下质量百分比的成分化学式：Ce31.6FebalB0.97TM0.8和(Nd0.8RH0.2)31.6FebalB0.97TM0.85分别进行配料，RL为Pr、La、Nd元素中的一种或几种；RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种；(2)分别对步骤(1)配制的两种不同主相合金进行熔炼，待真空度达到10-2Pa以上时送电进行预热，待原材料全部熔化后施以电磁搅拌精炼，随后将钢液浇注到线速度为2m/s的水冷铜辊上，制得平均厚度为0.1～0.5mm的两种速凝片；
(3)按照Ce磁体的设计成分称取步骤(2)制得的两种速凝片，进行氢破碎，脱氢；
(4)将经步骤(3)处理的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照4ml/kg的比例混合0.5h；调控磁粉中氢含量在500ppm范围，然后进行气流磨，分选轮的转速控制在4000r/min，磁粉的平均粒度(SMD)控制在3.2μm左右；在惰性气体保护气氛下，将气流磨后的磁粉在混料机中混合均匀，磁粉静置自然时效22h，使磁粉中的残余应力去除地更彻底；然后将混合磁粉在磁场强度为2T的磁场中取向成型，将压坯真空包装，然后进行冷等静压，在190MPa的压力下保持30s，制成毛坯；
(5)根据烧结炉腔的温度场分布，将步骤(4)制成的毛坯除去真空包装，通过手套箱剥膜后装入真空烧结炉相应等温区位置，以保证烧结温度的均匀性，抽真空至0.1Pa以下开始加热，在300～900℃范围分级升温，前两阶段每升200℃保温2～3h，最后每升100℃保温2h进一步脱氢、脱气，其中，第一控温段和第三控温段的温度范围不超过15℃，第二控温段的烧结时间最长，第一控温段和第二控温段的烧结总时间是第三控温段的1倍。
(6)通过水冷或风冷，取出产品，得到烧结态Ce磁体。
采用NIM-2000HF永磁材料标准测量设备烧结态Ce磁体的磁性能进行测试，其退磁曲线如图4所示，性能如表4所示。
表4实施例3的烧结态Ce磁体的磁性能
| 粒度/μm | Br/KGs | Hcj/KOe | (BH)m/MGOe |
| 3.2 | 12.22 | 11.02 | 31.52 |
以上所述的实施例只是本发明的几种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所叙述的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1.一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体，经原料准备、制备磁体毛坯和烧结步骤制备，其特征在于：
毛坯在经分级烧结后，直接得到所需磁性能的磁体；
该磁体具有Ce-Fe-B和Nd-Fe-B的双硬磁主相结构；该磁体以及第一主相和第二主相的化学式按质量百分比分别表示为：(Re1-zCez)aFe100-a-b-cBbTMc，(CexRL1-x)aFe100-a-b-cBbTMc，(NdyRH1-y)aFe100-a-b-cBbTMc；
其中，0.5≤x≤1.0，0≤y≤1.0，0.1≤z≤0.9，29≤a≤32，0.8≤b≤1.2，0.5≤c≤6，Re为Pr、Nd、La、Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的2种以上，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体，其特征在于：所述磁体经以下步骤制备：
1)双主相原料准备：分别制备第一主相和第二主相合金的速凝铸片；
2)制备磁体毛坯：根据最终磁体的等效成分、按比例分别称取步骤所制备的速凝铸片，经氢破碎、脱氢、气流磨粉、混合、取向成型，然后压制成毛坯；
3)烧结：经300～900℃范围分级升温、950～1050℃范围高精细控温和分级烧结，烧结时间2～5h，经过冷却，直接得到不需后续回火处理的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体。
3.根据权利要求1所述的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体，其特征在于：0.5≤x≤1，0≤y≤0.8，0.2≤z≤0.6。
4.根据权利要求1所述的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体，其特征在于：所述第一主相是Ce稀土元素为主的Ce-Fe-B相，其稀土元素为选自Pr、Nd、La的轻稀土，不含Dy、Tb、Ho等重稀土元素；该主相为低磁矩Js和低各向异性场HA相；
所述第二主相是以稀土元素Nd为主的Nd-Fe-B相，其稀土元素为选自Dy、Tb、Ho的轻稀土，不含轻稀土La,Ce，该主相为高磁矩Js和高各向异性场HA相。
5.根据权利要求1所述的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体，其特征在于：在最终磁体中，第一主相所占体积分数最大，以此保证Ce含量占稀土总量的权重最大。
6.一种根据权利要求1所述的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：
(1)分别配制两种不同的主相合金原料，第一主相质量百分比的成分化学式为(CexRL1-x)aFe100-a-b-cBbTMc；第二主相质量百分比的成分化学式为(NdyRH1-y)aFe100-a-b-cBbTMc；其中，0.5≤x≤1.0，0≤y≤1.0，29≤a≤32，0.8≤b≤1.2，0.5≤c≤6，RL为Pr、Nd、La元素中的一种或几种，RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种，TM为Ga，Co，Cu，Nb，Al元素中的一种或几种；
(2)分别对步骤(1)配制两种不同成分的主相合金进行熔炼，随后浇铸到线速度为1～4m/s的水冷铜辊上，得到平均厚度在0.1～0.5mm的速凝铸片；
(3)然后根据最终磁体成分(Re1-xCex)aFe100-a-b-cBbTMc(wt.％)，按比例分别称取步骤(2)所制备的速凝铸片；进行氢破碎和脱氢处理；
(4)将经过步骤(3)处理后的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照2～5ml/kg的比例混合0.5～2h，控制磁粉的氢含量在150～2800ppm；再进行气流磨，控制磁粉的粒度控制在2～3.5μm之间；混粉后，自然时效12～24h，取向成型；在180～200MPa的压力下进行冷等静压，保持15～40s，制成毛坯；
(5)抽真空至0.1Pa以下开始加热，在300～900℃范围分级升温，前两阶段每升200℃保温2～3h，最后每升100℃保温2h进一步脱氢、脱气；随后进行高精细控温和分级烧结，将烧结温度调到950～1050℃范围，烧结2～5h；
(6)最后通过水冷或风冷，取出产品，直接得到不需后续回火处理的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体。
7.根据权利要求6所述的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中高精细控温和分级烧结为精细控温误差不超过±2.5℃，在950～1050℃范围内分为3个控温段烧结。
8.根据权利要求6所述的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体的制备方法，其特征在于：得到的高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体最大磁能积(BH)m为31.61～48.2MGOe。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105895288A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-24 | 包头天石稀土新材料有限责任公司 | 钕铁硼磁体的烧结方法 |
| CN106356175A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 四川省有色冶金研究院有限公司 | 一种双主相Nd2Fe14B‑Ce2Fe14B复合永磁体及其制备方法 |
| CN106910613A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一步热处理技术生产高Ce含量稀土永磁的方法 |
| CN107146674A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-08 | 浙江大学 | 免于热处理的富铈稀土永磁体及其生产方法 |
| CN107424698A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-12-01 | 钢铁研究总院 | 一种剩磁梯度分布可控的钕铁硼永磁材料及其制备方法 |
| CN108922709A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-30 | 钢铁研究总院 | 一种抗退磁功能梯度永磁材料及其制备方法 |
| CN110752087A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-04 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土类异方性粘结磁粉的制备方法 |
| CN111363980A (zh) * | 2019-02-24 | 2020-07-03 | 湖南七纬科技有限公司 | 一种节能电机用复合永磁材料的制备方法 |
| WO2021169892A1 (zh) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 厦门钨业股份有限公司 | 钕铁硼磁体材料、原料组合物、制备方法、应用 |
| CN113782290A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-10 | 钢铁研究总院 | 一种高Ce含量双主相高磁能积磁体及其制备方法 |
| CN113782291A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-10 | 钢铁研究总院 | 由多个永磁主相功能基元组装的复合磁体及其制备方法 |
| CN116844810A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-10-03 | 宁波中杭实业有限公司 | 一种高铈含量高性能的钕铁硼磁体及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1510700A (zh) * | 2002-12-26 | 2004-07-07 | 烟台正海磁性材料有限公司 | 含微量氧的R-Fe-B系烧结磁体及其制造方法 |
| CN102800454A (zh) * | 2012-08-30 | 2012-11-28 | 钢铁研究总院 | 低成本双主相Ce永磁合金及其制备方法 |
| CN103714939A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-04-09 | 钢铁研究总院 | La-Fe基双硬磁主相磁体及其制备方法 |
| CN103757586A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-30 | 赣州诚正有色金属有限公司 | 一种含铈的钕铁硼磁性材料掺渗金属渗剂的方法 |
-
2015
- 2015-10-21 CN CN201510686157.9A patent/CN105321644B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1510700A (zh) * | 2002-12-26 | 2004-07-07 | 烟台正海磁性材料有限公司 | 含微量氧的R-Fe-B系烧结磁体及其制造方法 |
| CN102800454A (zh) * | 2012-08-30 | 2012-11-28 | 钢铁研究总院 | 低成本双主相Ce永磁合金及其制备方法 |
| CN103714939A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-04-09 | 钢铁研究总院 | La-Fe基双硬磁主相磁体及其制备方法 |
| CN103757586A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-30 | 赣州诚正有色金属有限公司 | 一种含铈的钕铁硼磁性材料掺渗金属渗剂的方法 |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105895288A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-24 | 包头天石稀土新材料有限责任公司 | 钕铁硼磁体的烧结方法 |
| CN106356175A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 四川省有色冶金研究院有限公司 | 一种双主相Nd2Fe14B‑Ce2Fe14B复合永磁体及其制备方法 |
| CN106910613A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一步热处理技术生产高Ce含量稀土永磁的方法 |
| CN107146674A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-08 | 浙江大学 | 免于热处理的富铈稀土永磁体及其生产方法 |
| CN107146674B (zh) * | 2017-05-27 | 2018-11-09 | 浙江大学 | 免于热处理的富铈稀土永磁体及其生产方法 |
| CN107424698A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-12-01 | 钢铁研究总院 | 一种剩磁梯度分布可控的钕铁硼永磁材料及其制备方法 |
| CN108922709A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-30 | 钢铁研究总院 | 一种抗退磁功能梯度永磁材料及其制备方法 |
| CN111363980A (zh) * | 2019-02-24 | 2020-07-03 | 湖南七纬科技有限公司 | 一种节能电机用复合永磁材料的制备方法 |
| CN110752087A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-04 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土类异方性粘结磁粉的制备方法 |
| CN110752087B (zh) * | 2019-11-06 | 2021-12-14 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土类异方性粘结磁粉的制备方法 |
| WO2021169892A1 (zh) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 厦门钨业股份有限公司 | 钕铁硼磁体材料、原料组合物、制备方法、应用 |
| CN113782290A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-10 | 钢铁研究总院 | 一种高Ce含量双主相高磁能积磁体及其制备方法 |
| CN113782291A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-10 | 钢铁研究总院 | 由多个永磁主相功能基元组装的复合磁体及其制备方法 |
| CN113782291B (zh) * | 2021-09-07 | 2023-08-29 | 钢铁研究总院 | 由多个永磁主相功能基元组装的复合磁体及其制备方法 |
| CN116844810A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-10-03 | 宁波中杭实业有限公司 | 一种高铈含量高性能的钕铁硼磁体及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
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