CN105957674B - 一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法 - Google Patents

一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105957674B
CN105957674B CN201610316390.2A CN201610316390A CN105957674B CN 105957674 B CN105957674 B CN 105957674B CN 201610316390 A CN201610316390 A CN 201610316390A CN 105957674 B CN105957674 B CN 105957674B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
thin band
atomic percent
alloy thin
master alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610316390.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105957674A (zh
Inventor
王江
马杰
戎茂华
付刚
饶光辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin University of Electronic Technology
Original Assignee
Guilin University of Electronic Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Electronic Technology filed Critical Guilin University of Electronic Technology
Priority to CN201610316390.2A priority Critical patent/CN105957674B/zh
Publication of CN105957674A publication Critical patent/CN105957674A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105957674B publication Critical patent/CN105957674B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0611—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高矫顽力的Nd‑Ce‑Pr‑Fe‑B合金薄带永磁材料及其制备方法,Nd‑Ce‑Pr‑Fe‑B合金薄带永磁材料的化学分子通式为(Nd1‑xCex/2Prx/2)13.41Fe79.88B6.71，其中0.2≤x≤0.4，所述原料以原子百分比计，Nd的原子百分比为(1‑x)*13.41，Ce与Pr的原子百分比为x/2*13.41，Fe的原子百分比为79.88，B的原子百分比为6.71；其制备方法是将Nd、Ce、Pr、F、B各原料按合金化学分子式配料，并熔炼制备母合金，真空环境中退火15天，使母合金扩散均匀。再使用熔体快淬的方法获得合金薄带。本发明工艺简单，获取的合金薄带矫顽力高，亦可提高稀土的利用率，可以广泛应用烧结与粘结钕铁硼永磁体制备熔体快淬工艺。

Description

一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及稀土永磁材料，具体是一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法。
背景技术
以Nd-Fe-B为代表的稀土永磁材料自20世纪80年代发现以来，由于其优异的磁性能，迅速发展成为新一代永磁体，并且己广泛应用于军工设备、电声器件、电动机、发电机、计算机硬盘驱动器(HDD)、人体核磁共振成像仪(MRI)、微波通讯技术、控制器、仪表、磁分离设备、磁卡盘及其他需用永久磁场的装置和设备中。其生产和开发应用程度己成为衡量一个现代国家经济发展水平和综合国力的重要标志之一。近年来，全球最大的稀土出口国中国对稀土产业进行宏观调控，征收并逐渐上调出口关税，加强环境监管，对稀土资源实行保护性开采，稀土价格上涨较快，全球稀土产业开始面临严峻的成本控制难题。因此，寻找一种低成本永磁体来缓解紧张的钕铁硼价格形势是一项重要任务。稀土元素Ce，Pr等，取代部分Nd用于稀土永磁体的生产中，有助于实现成本控制，加强企业竞争力，提高稀土利用率。
在2003年以前，对烧结钕铁硼永磁材料研究的主要目标是提高其磁能积，而2003年以后则主要集中在提高材料的矫顽力和工作温度方面。因此，开发高矫顽力的钕铁硼磁体对促进产业的发展具有重要意义。
永磁体的制备方法主要有烧结法和粘结法两种。烧结法是通过一定的制粉工艺得到磁粉，在磁场中取向成型，在压机中压成毛坯，然后烧结成型得到永磁体。粘结法也是通过一定制粉工艺得到磁粉，将磁粉与粘结剂混合成型，经过固化处理后得到永磁体。而所有的制粉前的薄带均由熔体快淬的方法制成。
综上考虑，应用其他稀土取代部分Nd，并具有高矫顽力的稀土永磁体有着广阔的发展前景和应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高稀土永磁矫顽力，提高稀土利用率，为工业生产提供高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料，其特征在于：其化学分子通式为(Nd1-xCex/2Prx/2)13.41Fe79.88B6.71，其中0.2≤x≤0.4。
所述合金薄带永磁材料的矫顽力为13.2kOe至15kOe。
本发明的另一目的是提供一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料的制备方法，包括下述步骤:
(1)根据(Nd1-xCex/2Prx/2)13.41Fe79.88B6.71，其中0.2≤x≤0.4，称量纯度为99.99％的Nd、Ce、Pr、Fe、B五种元素原料，所述原料以原子百分比计，Nd的原子百分比为(1-x)*13.41，Ce与Pr的原子百分比为x/2*13.41，Fe的原子百分比为79.88，B的原子百分比为6.71；将称得的原料进行相应质量配样后，放入真空电弧熔炼炉中反复熔炼5次得到相应的母合金；
(2)将熔炼得到的母合金置于真空石英管中，再放入马弗炉里退火15天，退火温度为600℃至900℃，然后在冰水中急冷；
(3)将得到的母合金去除氧化皮，再破碎成小块；
(4)将破碎后的母合金小块装入下端开口切孔径为0.5mm-1mm的石英管中，然后在真空快淬设备中，用惰性气体进行保护，采用高频感应线圈加热使合金融化，待合金完全熔融后，在氩气压力作用下，母合金经石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜辊上，铜辊表面速度为27.6m/s，制得高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料。
本发明的方法以Nd、Ce、Pr、Fe、B单质为原料，利用快淬工艺制备出五元合金薄带永磁材料。制得的五元合金薄带利用过稀土元素Ce、Pr替代Nd-Fe-B中的部分Nd元素，对其在进行退火处理后，得到了矫顽力高达15kOe的Nd-Ce-Pr-Fe-B五元合金永磁薄带,本发明方法制得的Nd-Ce-Pr-Fe-B五元合金薄带永磁材料矫顽力高于Nd-Fe-B磁体,并且降低了原料的成本，增加稀土Ce和Pr的利用率，工艺简单，可广泛应用烧结与粘结钕铁硼永磁体制备熔体快淬工艺。
附图说明
图1为实施例1的背散射电子图像照片；
图2为实施例1、2、3M-H曲线。
具体实施方式
下面将结合具体实施例和附图对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。
实施例1
制备高矫顽力(Nd0.7Ce0.15Pr0.15)13.41Fe79.88B6.71(x＝0.4)合金薄带永磁材料，包括下述步骤:
(1)按原子百分比(Nd0.6Ce0.2Pr0.2)13.41Fe79.88B6.71称量纯度为99.99％的Nd、Ce、Pr、Fe、B五种元素原料，将称得的原料放入真空电弧熔炼炉中，待熔炼炉真空度达到后利用枪头发出电弧将原料融化，并将其反复熔炼5次以后获得成分均匀的(Nd0.6Ce0.2Pr0.2)13.41Fe79.88B6.71母合金；
(2)将熔炼得到的(Nd0.6Ce0.2Pr0.2)13.41Fe79.88B6.71母合金置于真空石英管中，再放入马弗炉中，以每分钟2℃的速度升为900℃，保温15天，然后再冰水中急冷；
(3)将得到的(Nd0.6Ce0.2Pr0.2)13.41Fe79.88B6.71母合金去除氧化皮，再破碎成小块；
(4)将破碎后的(Nd0.6Ce0.2Pr0.2)13.41Fe79.88B6.71合金小块装入下端开口切孔径为0.5mm-1mm的石英管中，用惰性气体进行保护，抽真空至3×10-3Pa后，采用高频感应线圈加热使合金融化，待合金完全熔融后，在氩气压力作用下，母合金经石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜辊上，铜辊表面速度为27.6m/s，制得高矫顽力的合金薄带。
参照图1，从背散射电子图像照片可知所获得的合金基本为单相。
参照图2，本实施例1制成的(Nd0.6Ce0.2Pr0.2)13.41Fe79.88B6.71合金薄带，其矫顽力为14.93kOe。
实施例2
制备高矫顽力(Nd0.7Ce0.15Pr0.15)13.41Fe79.88B6.71(x＝0.3)合金薄带永磁材料，包括下述步骤:
(1)按原子百分比(Nd0.7Ce0.15Pr0.15)13.41Fe79.88B6.71称量纯度为99.99％的Nd、Ce、Pr、Fe、B5种元素原料，将称得的原料放入真空电弧熔炼炉中，待熔炼炉真空度达到后利用枪头发出电弧将原料融化，并将其反复熔炼5次以后获得成分均匀的(Nd0.7Ce0.15Pr0.15)13.41Fe79.88B6.71母合金；
(2)将熔炼得到的(Nd0.7Ce0.15Pr0.15)13.41Fe79.88B6.71母合金置于真空石英管中，在放入马弗炉中。以每分钟2℃的速度升为900℃，保温15天，然后再冰水中急冷；
(3)将得到的(Nd0.7Ce0.15Pr0.15)13.41Fe79.88B6.71母合金去除氧化皮后破碎成小块；
(4)将破碎后的(Nd0.7Ce0.15Pr0.15)13.41Fe79.88B6.71合金小块装入下端开口切孔径为0.5mm-1mm的石英管中，用惰性气体进行保护，抽真空至3×10-3Pa后，采用高频感应线圈加热使合金融化，待合金完全熔融后，在氩气压力作用下，母合金经石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜辊上，铜辊表面速度为27.6m/s，制得高矫顽力的合金薄带。
参照图2，本实施例制成的(Nd0.7Ce0.15Pr0.15)13.41Fe79.88B6.71合金薄带，其矫顽力为13.2kOe。
实施例3
制备高矫顽力(Nd0.8Ce0.1Pr0.1)13.41Fe79.88B6.71(x＝0.2)合金薄带永磁材料，包括下述步骤:
(1)按原子百分比(Nd0.8Ce0.1Pr0.1)13.41Fe79.88B6.71称量纯度为99.99％的Nd、Ce、Pr、Fe、B5种元素原料，将称得的原料放入真空电弧熔炼炉中，待熔炼炉真空度达到后利用枪头发出电弧将原料融化，并将其反复熔炼5次以后获得成分均匀的(Nd0.8Ce0.1Pr0.1)13.41Fe79.88B6.71母合金；
(2)将熔炼得到的(Nd0.8Ce0.1Pr0.1)13.41Fe79.88B6.71母合金置于真空石英管中，在放入马弗炉中。以每分钟2℃的速度升为900℃，保温15天，然后再冰水中急冷；
(3)将得到的(Nd0.8Ce0.1Pr0.1)13.41Fe79.88B6.71母合金去除氧化皮后破碎成小块；
(4)将破碎后的(Nd0.8Ce0.1Pr0.1)13.41Fe79.88B6.71合金小块装入下端开口切孔径为0.5mm-1mm的石英管中，用惰性气体进行保护，抽真空至3×10-3Pa后，采用高频感应线圈加热使合金融化，待合金完全熔融后，在氩气压力作用下，母合金经石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜辊上，铜辊表面速度为27.6m/s，制得高矫顽力的合金薄带。
参照图2，本实施例制成的(Nd0.8Ce0.1Pr0.1)13.41Fe79.88B6.71合金薄带，其矫顽力为15.0kOe。

Claims (1)

1.一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤:
( 1 )根据( Nd1-xCex/2Prx/2 )13 .41Fe79 .88B6 .71，其中0.2≤x≤0.4，称量纯度为99.99％的Nd、Ce、Pr、Fe、B五种元素原料，所述原料以原子百分比计，Nd的原子百分比为( 1-x)*13.41，Ce与Pr的原子百分比为x/2*13.41，Fe的原子百分比为79.88，B的原子百分比为6.71；将称得的原料进行相应质量配样后，放入真空电弧熔炼炉中反复熔炼5次得到相应的母合金；
( 2 )将熔炼得到的母合金置于真空石英管中，再放入马弗炉里退火15天，退火温度为600℃至900℃，然后在冰水中急冷；
( 3 )将得到的母合金去除氧化皮，再破碎成小块；
( 4 )将破碎后的母合金小块装入下端开口切孔径为0.5mm-1mm的石英管中，然后在真空快淬设备中，用惰性气体进行保护，采用高频感应线圈加热使合金融化，待合金完全熔融后，在氩气压力作用下，母合金经石英管底部的喷嘴喷射到旋转的铜辊上，铜辊表面速度为27.6m/s，制得高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料。
CN201610316390.2A 2016-05-13 2016-05-13 一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法 Active CN105957674B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610316390.2A CN105957674B (zh) 2016-05-13 2016-05-13 一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610316390.2A CN105957674B (zh) 2016-05-13 2016-05-13 一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105957674A CN105957674A (zh) 2016-09-21
CN105957674B true CN105957674B (zh) 2018-09-14

Family

ID=56912531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610316390.2A Active CN105957674B (zh) 2016-05-13 2016-05-13 一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105957674B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106448987A (zh) * 2016-10-16 2017-02-22 桂林电子科技大学 一种优化成分配比制备高矫顽力稀土永磁薄带的方法
CN110428948A (zh) * 2019-08-09 2019-11-08 桂林电子科技大学 一种高矫顽力的Nd-Ce-Y-Fe-B五元合金薄带永磁材料
CN116721828A (zh) * 2023-08-08 2023-09-08 成都银河磁体股份有限公司 低成本稀土永磁合金及其制备方法、粘结磁体和器件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102969112A (zh) * 2012-12-05 2013-03-13 麦格昆磁（天津）有限公司 稀土永磁粉及其制备方法以及由其制备的磁体和磁性器件
CN104347216A (zh) * 2014-10-13 2015-02-11 宁波同创强磁材料有限公司 一种镧系元素复合添加的钕铁硼磁性材料及其制备方法
CN105575577A (zh) * 2016-03-04 2016-05-11 四川大学 烧结富铈稀土永磁材料及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101901657B (zh) * 2009-05-27 2012-06-20 比亚迪股份有限公司 一种烧结钕铁硼永磁材料及其制备方法
CN103123839B (zh) * 2013-01-30 2015-04-22 浙江大学 一种应用高丰度稀土Ce生产的稀土永磁体及其制备方法
CN104376944B (zh) * 2014-11-21 2017-02-22 北矿磁材科技股份有限公司 一种稀土铁硼磁粉、磁体及磁粉的制备方法
CN105225782A (zh) * 2015-07-31 2016-01-06 浙江东阳东磁稀土有限公司 一种无重稀土的烧结钕铁硼磁体及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102969112A (zh) * 2012-12-05 2013-03-13 麦格昆磁（天津）有限公司 稀土永磁粉及其制备方法以及由其制备的磁体和磁性器件
CN104347216A (zh) * 2014-10-13 2015-02-11 宁波同创强磁材料有限公司 一种镧系元素复合添加的钕铁硼磁性材料及其制备方法
CN105575577A (zh) * 2016-03-04 2016-05-11 四川大学 烧结富铈稀土永磁材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105957674A (zh) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103834863B (zh) 用共伴生混合稀土制造钕铁硼永磁材料的方法
CN102568806A (zh) 一种通过渗透法制备稀土永磁体的方法及方法中使用的石墨盒
CN106409497A (zh) 一种钕铁硼磁体晶界扩散的方法
CN108063045B (zh) 一种无重稀土钕铁硼永磁材料及其制备方法
CN105957674B (zh) 一种高矫顽力的Nd-Ce-Pr-Fe-B合金薄带永磁材料及其制备方法
CN103545079A (zh) 双主相含钇永磁磁体及其制备方法
CN102766835B (zh) 一种制备高性能SmCo永磁材料的方法
CN106356175B (zh) 一种双主相Nd2Fe14B-Ce2Fe14B复合永磁体及其制备方法
CN103506626A (zh) 一种提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的制造方法
CN101894644A (zh) 各向异性的纳米晶复合NdFeB永磁合金及其制备方法
CN104575899B (zh) 烧结钕铁硼磁体及其制备方法
CN104851543A (zh) 一种耐腐蚀钐钴基永磁材料的制备方法
CN104599802A (zh) 稀土永磁材料及其制备方法
CN106158204B (zh) 一种钕铁硼永磁材料及其制备方法
CN109065311A (zh) 一种高矫顽力钕铈铁硼永磁合金及制备方法
CN102360702A (zh) 一种简便的磁性功能材料块体及其制备方法
CN104464997B (zh) 一种高矫顽力钕铁硼永磁材料的制备方法
CN108400009B (zh) 一种晶界扩散制备高矫顽力块状锰铋纳米磁体的方法
CN104846255B (zh) 一种钇铁基永磁材料的制备方法
CN104766717B (zh) 一种提高烧结钕铁硼永磁体磁性能的方法
CN107785141A (zh) 一种通过放电等离子烧结技术提高非稀土MnBi永磁合金高温稳定性的方法
CN104821226A (zh) 一种铈钛钴锆复合添加制备高方形度烧结钕铁硼永磁体的方法
CN102982935A (zh) 一种无重稀土永磁材料及其热压制备方法
CN102296228A (zh) 一种添加碳的永磁合金块体及制备方法
CN109590463A (zh) 一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant