CN117542601B - 一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体及其制备方法，所述高韧性高铈含量钕铁硼磁体包括富含钕的主相合金I和富含铈的主相合金II，所述主相合金I包括如下重量百分含量的元素：钕30‑40%，铌3‑4%，硼1‑1.5%，余量为铁。本申请具有提升钕铁硼磁体韧性和磁性能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及稀土永磁材料技术领域，尤其是涉及一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体及其制备方法。
背景技术
钕铁硼磁体是由钕、铁和硼形成的四方晶系晶体，具有优异的磁性能、高磁能积以及强矫顽力，被广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械以及航空航天等领域中。随着钕铁硼磁体应用的增长，对钕元素的需求日渐增大，该种稀土元素是一种较为稀缺而且价格昂贵的材料，现有的钕铁硼磁体大多采用其他稀土元素取代钕进行制备。铈元素是一种储量丰富的轻稀土元素，采用铈元素部分取代钕元素，能够降低稀土永磁体的原材料成本，实现稀土资源高效平衡利用。
钕铁硼磁体主要通过烧结和黏结两种方法制备而成，烧结钕铁硼磁体是目前市场的主流产品。然而，烧结钕铁硼磁体具有韧性差的缺点。钕铁硼磁体制成的产品多为小型、异型规格，需要对钕铁硼磁体进行进一步的机械加工，韧性差的烧结钕铁硼磁体在小尺寸和形状复杂的磁体切割加工时容易出现崩边、掉角、破碎等质量问题，故有待改善。
发明内容
为了提升钕铁硼磁体的韧性，本申请提供一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体及其制备方法。
本申请提供的一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体及其制备方法采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供的一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体，采用如下的技术方案：
一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体，其特征在于：所述高韧性高铈含量钕铁硼磁体包括富含钕的主相合金I和富含铈的主相合金II，所述主相合金I包括如下重量百分含量的元素：钕30-40％，铌3-4％，硼1-1.5％，余量为铁。
通过富含钕和富含铈的两种主相合金混合制备得到的钕铁硼磁体，在提升了铈含量的同时，能够提升钕铁硼磁体的磁性能；在富含钕的主相合金I中添加铌元素，铌元素可以和铁形成铌铁相，调控晶界厚度、形状以及晶粒的大小，可以细化钕铁硼磁体中的晶粒尺寸，增强晶界相和主相之间的结合力，降低烧结时钕铁硼磁体磁通的不可逆损失，提升钕铁硼磁体的韧性和磁性能。
优选的，所述主相合金II包括如下重量百分含量的元素：铈15-20％，镧5-10％，钇1-3％，硼0.9-1％，余量为铁。
铈、镧和钇是三种具有丰富含量的轻稀土元素，三者复配得到主相合金II具有接近主相合金I的晶相结构，与主相合金I混合制备的钕铁硼磁体可以得到稳定的核壳结构，在主相晶粒周围形成稳定性高的硬磁壳层，可以提升钕铁硼磁体的磁性能，增强晶相的强韧性，提升钕铁硼磁体的韧性。
优选的，所述主相合金I采用如下步骤制备：
将钕粉、铁粉、铌粉以及硼粉按照主相合金I的组成进行称重配料，混合获得合金粉末I，将合金粉末I在惰性气体保护下进行熔炼和浇铸，得到合金铸锭I，将合金铸锭I进行氢破碎处理，得到粗粉I，将粗粉I细磨得到主相合金I；
所述主相合金II采用如下步骤制备：
将铈粉、铁粉、镧粉、钇粉以及硼粉按照主相合金II的组成进行称重配料，混合获得合金粉末II，将合金粉末II在惰性气体保护下进行熔炼和浇铸，得到合金铸锭II，将合金铸锭II进行氢破碎处理，得到粗粉II，将粗粉II细磨得到主相合金II。
按照上述步骤制备得到主相合金I和主相合金II，有助于提升钕铁硼磁体的磁性能和韧性。
优选的，所述粗粉I包括A组分和B组分，所述主相合金I制备步骤中细磨工艺包括如下步骤：将A组分进行气流磨得到A组分细粉，将B组分进行液氮冷冻前处理，将前处理后的B组分进行气流磨得到B组分细粉，将A组分细粉和B组分细粉混合得到主相合金I；
所述粗粉II包括C组分和D组分，所述主相合金II制备步骤中细磨工艺包括如下步骤：将C组分进行气流磨得到C组分细粉，将D组分进行液氮冷冻前处理，将前处理后的D组分进行气流磨得到D组分细粉，将C组分细粉和D组分细粉混合得到主相合金II。
使用液氮对粗粉进行前处理，通过降低研磨物料的温度，提升其脆性使其易于破碎，能够细化得到的主相合金的晶粒尺寸；将两种工艺得到的粉体进行掺杂，可以降低磁体内部粗晶粒区和细晶粒区的平均尺寸，提升钕铁硼磁体的韧性和磁性能。
优选的，所述A组分和B组分的质量比为1：(0.25-0.65)，所述C组分和D组分的质量比为1：(0.25-0.65)。
按照上述质量比获得的钕铁硼磁体具有良好的韧性和磁性能。
优选的，所述主相合金I和主相合金II的质量比为1：(4-6)。
按照上述质量比获得的钕铁硼磁体具有良好的韧性和磁性能。
优选的，所述高韧性高铈含量钕铁硼磁体还包括如下重量百分含量的元素成分：纳米相锗碲合金0.3-0.5％。
纳米相锗碲合金可以在主相晶粒处形成连续的晶界相，锗元素部分取代铁，提升钕铁硼磁体中硬磁相的含量，降低钕铁硼磁体中硬磁晶粒的尺寸，优化硬磁晶粒的显微结构，和铌元素协同作用，增强主相和晶界相之间的结合力，提升钕铁硼磁体的韧性和磁性能。
优选的，所述纳米相锗碲合金中锗的重量百分含量为40-50％，余量为碲。
按照上述重量百分含量得到的钕铁硼磁体具有良好的韧性和磁性能。
第二方面，本申请提供一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体的制备方法，采用如下技术方案：
一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：采用如下步骤制备：
将主相合金I、主相合金II和纳米相锗碲合金混合得到混合粉料，将混合粉料放置于取向磁场中，压制成型得到胚体，将胚体进行烧结处理，冷却后得到高韧性高铈含量钕铁硼磁体。
按照上述步骤制备的钕铁硼磁体具有良好的韧性和磁性能。
优选的，所述制备高韧性高铈含量钕铁硼磁体步骤的烧结处理采用放电等离子体烧结，所述放电等离子体烧结温度为950-1100℃。
采用上述条件进行放电等离子体烧结处理，可以细化晶粒尺寸，进一步提升铌元素、纳米相锗碲合金的协同增效作用，提升钕铁硼磁体中主相和晶界相之间的结合力，提升钕铁硼磁体的韧性和磁性能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过富含钕和富含铈的两种主相合金混合制备得到的钕铁硼磁体，在提升了铈含量的同时，能够提升钕铁硼磁体的磁性能；在富含钕的主相合金I中添加铌元素，铌元素可以和铁形成铌铁相，调控晶界厚度、形状以及晶粒的大小，可以细化钕铁硼磁体中的晶粒尺寸，增强晶界相和主相之间的结合力，降低烧结时钕铁硼磁体磁通的不可逆损失，提升钕铁硼磁体的韧性和磁性能。
2.通过铈、镧和钇三种轻稀土元素复配得到的主相合金II，具有接近主相合金I的晶相结构，与主相合金I混合制备的钕铁硼磁体可以得到稳定的核壳结构，在主相晶粒周围形成稳定性高的硬磁壳层，可以提升钕铁硼磁体的磁性能，增强晶相的强韧性，提升钕铁硼磁体的韧性。
3.使用液氮对粗粉粉体进行预处理，通过降低研磨物料的温度，提升其脆性使其易于破碎，能够细化得到的主相合金的晶粒尺寸；将两种工艺得到的粉体进行掺杂，可以降低磁体内部粗晶粒区和细晶粒区的平均尺寸，提升钕铁硼磁体的韧性；采用放电等离子体烧结方法，可以进一步降低晶粒尺寸，提升钕铁硼磁体的磁性能和韧性。
具体实施方式
本申请实施例公开一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体及其制备方法，以下结合实施例对本申请作进一步详细说明：
以下为本申请的制备例1-12，制备例1-3、7-9分别提供了一种主相合金I的粉料，制备例4-6、10-12分别提供了一种主相合金II的粉料；其中，若无特殊说明，制备例1-12所使用的原料均为市售产品：
铈粉：上海斯年金属材料有限公司，纯度99.0％；
钕粉：江西中锡金属材料有限公司，纯度99.5％；
铁粉：上海超威纳米科技有限公司，纯度99.99％；
硼粉：上海创赛科技有限公司，纯度99.9％；
铌粉：上海斯年金属材料有限公司，纯度99.9％；
镧粉：江西中锡金属材料有限公司，纯度99.5％；
钇粉：江西中锡金属材料有限公司，纯度99.5％；
锗粉：上海斯年金属材料有限公司，纯度99.9％；
碲粉：上海斯年金属材料有限公司，纯度99.9％。
制备例
制备例1-3
制备例1-3的一种主相合金I，其各组分及各组分用量如表1所示，其制备步骤如下：根据各组分用量，将各组分进行混合得到合金粉末I，将合金粉末I放入速凝炉坩埚内，在氩气保护下进行真空感应熔炼，待合金粉末I充分融化，保持温度为1500℃，将融化后的合金粉末I浇铸到冷却辊上，得到合金铸锭I，将合金铸锭I装入氢破炉中，进行氢破碎处理，在30℃、0.4MPa压力下吸氢，然后进行脱氢处理，脱氢温度为500℃，脱氢时间4h，得到粗粉I；取20g粗粉I为A组分，将A组分加入气流磨进料口，通高压氮气对整个设备管路、仓室及空料罐排氧，待测氧仪示数为5ppm时，打开研磨开关进行气流磨，在出料口得到A组分细粉；取10g粗粉I为B组分，将B组分进行液氮冷冻前处理，将前处理后的B组分加入气流磨进料口，通高压氮气对整个设备管路、仓室及空料罐排氧，待测氧仪示数为5ppm时，打开研磨开关进行气流磨，在出料口得到B组分细粉；将11.45g的A组分细粉和5.15g的B组分细粉混合得到主相合金I。
表1制备例1-3的主相合金I原料各组分用量
| 钕/％ | 铌/％ | 硼/％ | 铁/％ | |
| 制备例1 | 30 | 4 | 1.5 | 64.5 |
| 制备例2 | 40 | 3 | 1 | 56 |
| 制备例3 | 35 | 3.5 | 1.25 | 60.25 |
制备例4-6
制备例4-6的一种主相合金II，其各组分及各组分用量如表2所示，其制备步骤如下：根据各组分用量，将各组分进行混合得到合金粉末II，将合金粉末II放入速凝炉坩埚内，在氩气保护下进行真空感应熔炼，待合金粉末II充分融化，保持温度为1500℃，将融化后的合金粉末II浇铸到冷却辊上，得到合金铸锭II，将合金铸锭II装入氢破炉中，进行氢破碎处理，在30℃、0.4MPa压力下吸氢，然后进行脱氢处理，脱氢温度为500℃，脱氢时间4h，得到粗粉II；取100g粗粉II为C组分，将C组分加入气流磨进料口，通高压氮气对整个设备管路、仓室及空料罐排氧，待测氧仪示数为5ppm时，打开研磨开关进行气流磨，在出料口得到C组分细粉；取50g粗粉II为D组分，将D组分进行液氮冷冻前处理，将前处理后的D组分加入气流磨进料口，通高压氮气对整个设备管路、仓室及空料罐排氧，待测氧仪示数为5ppm时，打开研磨开关进行气流磨，在出料口得到D组分细粉；将57.25g的C组分细粉和25.75g的D组分细粉混合得到主相合金II。
表2制备例4-6的主相合金II原料各组分用量
| 铈/％ | 镧/％ | 钇/％ | 硼/％ | 铁/％ | |
| 制备例4 | 15 | 10 | 3 | 0.9 | 71.1 |
| 制备例5 | 20 | 5 | 1 | 1 | 73 |
| 制备例6 | 17.5 | 7.5 | 2 | 0.95 | 72.05 |
制备例7-16
制备例7-11以制备例3为基础，制备例7-11与制备例3的区别在于A组分和B组分的用量如表3所示。
表3制备例7-11中A组分和B组分用量(g)
制备例12-16以制备例6为基础，制备例12-16与制备例6的区别在于C组分和D组分的用量如表4所示。
表4制备例12-16中C组分和D组分用量(g)
| C组分 | D组分 | |
| 制备例12 | 66.4 | 16.6 |
| 制备例13 | 50.3 | 32.7 |
| 制备例14 | 72.2 | 10.8 |
| 制备例15 | 47.4 | 35.6 |
| 制备例16 | 83 | 0 |
实施例
实施例1
制备纳米相锗碲合金
将1.8g锗粉和2.2g碲粉混合得到混合粉末，将混合粉末放入速凝炉坩埚内，在氩气保护下进行真空感应熔炼，待混合粉末充分融化，保持温度为1500℃，将融化后的混合粉末浇铸到冷却辊上，得到锗碲合金片。
使用稳压电源，以锗碲合金片为电极，用体积比为49：1的无水乙醇和盐酸混合溶液作为电解溶液，在电压为12V，电流为0.03A的条件下，通电电解6h，得到混悬液，将混悬液离心得到沉淀，将沉淀用无水乙醇洗涤后晾干得到纳米相锗碲合金。
制备高韧性高铈含量钕铁硼磁体
将16.6g制备例1制备的主相合金I、83g制备例6制备的主相合金II和0.4g纳米相锗碲合金混合得到混合粉料，将混合粉料放置于2T的磁场压机中取向成型，再进行冷等静压制成胚体，将胚体放入放电等离子体烧结系统中进行烧结，烧结温度为1000℃，升温时间20min，保温10min，冷却后得到高韧性高铈含量钕铁硼磁体。
实施例2
实施例2以实施例1为基础，实施例2和实施例1的区别仅在于实施例2中主相合金I来自制备例2，其余步骤均与实施例1相同。
实施例3
实施例3以实施例1为基础，实施例3和实施例1的区别仅在于实施例3中主相合金I来自制备例3，其余步骤均与实施例1相同。
实施例4
实施例4以实施例3为基础，实施例4和实施例3的区别仅在于实施例4中主相合金II来自制备例4，其余步骤均与实施例3相同。
实施例5
实施例5以实施例3为基础，实施例5和实施例3的区别仅在于实施例5中主相合金II来自制备例5，其余步骤均与实施例3相同。
实施例6
实施例6以实施例3为基础，实施例6和实施例3的区别仅在于实施例6中主相合金I来自制备例7，主相合金II来自制备例12，其余步骤均与实施例3相同。
实施例7
实施例7以实施例3为基础，实施例7和实施例3的区别仅在于实施例7中主相合金II来自制备例8，主相合金II来自制备例13，其余步骤均与实施例3相同。
实施例8
实施例8以实施例3为基础，实施例8和实施例3的区别仅在于实施例8中主相合金I来自制备例9，其余步骤均与实施例3相同。
实施例9
实施例9以实施例8为基础，实施例9和实施例8的区别仅在于实施例9中主相合金II来自制备例14，其余步骤均与实施例8相同。
实施例10
实施例10以实施例3为基础，实施例10和实施例3的区别仅在于实施例10中主相合金I来自制备例10，其余步骤均与实施例3相同。
实施例11
实施例11以实施例10为基础，实施例11和实施例10的区别仅在于实施例11中主相合金II来自制备例15，其余步骤均与实施例10相同。
实施例12
实施例12以实施例3为基础，实施例12和实施例3的区别仅在于实施例12中主相合金I来自制备例11，其余步骤均与实施例3相同。
实施例13
实施例13以实施例10为基础，实施例13和实施例10的区别仅在于实施例13中主相合金II来自制备例16，其余步骤均与实施例10相同。
实施例14
实施例14以实施例3为基础，实施例14和实施例3的区别仅在于实施例14中主相合金I用量为24.9g，主相合金II用量为74.7g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例15
实施例15以实施例3为基础，实施例15和实施例3的区别仅在于实施例15中主相合金I用量为12.45g，主相合金II用量为87.15g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例16
实施例16以实施例3为基础，实施例16和实施例3的区别仅在于实施例16中主相合金I用量为16.65g，主相合金II用量为83.25g，纳米相锗碲合金的用量为0.1g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例17
实施例17以实施例3为基础，实施例17和实施例3的区别仅在于实施例17中主相合金I用量为16.55g，主相合金II用量为82.75g，纳米相锗碲合金的用量为0.7g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例18
实施例18以实施例3为基础，实施例18和实施例3的区别仅在于实施例18中不添加纳米相锗碲合金，主相合金I用量为16.7g，主相合金II用量为83.3g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例19
实施例19以实施例3为基础，实施例19和实施例3的区别仅在于实施例21中纳米相锗碲合金中锗的重量百分含量为40％，余量为碲，锗元素用量为0.16g，碲元素用量为0.24g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例20
实施例20以实施例3为基础，实施例20和实施例3的区别仅在于实施例20中纳米相锗碲合金中锗的重量百分含量为50％，余量为碲，锗元素用量为0.2g，碲元素用量为0.2g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例21
实施例21以实施例3为基础，实施例21和实施例3的区别仅在于实施例21中纳米相锗碲合金中锗的重量百分含量为75％，余量为碲，锗元素用量为0.3g，碲元素用量为0.1g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例22
实施例22以实施例3为基础，实施例22和实施例3的区别仅在于实施例22中纳米相锗碲合金中锗的重量百分含量为25％，余量为碲，锗元素用量为0.1g，碲元素用量为0.3g，其余步骤均与实施例3相同。
实施例23
实施例23以实施例3为基础，实施例23和实施例3的区别仅在于实施例23将镧元素用等量的铁元素替代。
实施例24
实施例24以实施例3为基础，实施例24和实施例3的区别仅在于实施例24将钇元素用等量的铁元素替代。
对比例1
对比例1以实施例3为基础，对比例1和实施例3的区别仅在于对比例1将铌元素用等量的铁元素替代。
性能检测试验
(1)选取《GB/T13560-2017烧结钕铁硼永磁材料》和《GB/T3217-92永磁(硬磁)材料磁性试验方法》为标准，检测试样的磁性能，每个试样测试三次，测量后取平均值，结果记录在表5中。
(2)选取《GB/T31967.2-2015稀土永磁材料物理性能测试方法第2部分：抗弯强度和断裂韧度的测定》为标准，采用机加工的矩形横截面单边切口梁试样进行断裂韧度的测试，测试三个试样，每个试样测试三次，测量后取平均值，结果记录在表5中。
表5高韧性高铈含量钕铁硼磁体的磁性能和韧性的检测结果
由表1可知，实施例1-7、19-20的剩磁大于14.15kGs，内禀矫顽力大于2235kA/m，磁感矫顽力大于912kA/m，最大磁能积大于328kJ/m3，断裂韧度大于5.25MPa/m1/2从而看出本申请所制备的钕铁硼磁体具有良好的磁性能和韧性。
由表1可知，实施例8、10、12与实施例3的区别仅在于，实施例8中A组分和B组分的质量比为1：0.15，实施例10中A组分和B组分的质量比为1：0.75，实施例12中仅使用A组分，实施例3中的质量比为1：0.45，实施例8、10、12的剩磁小于13.57kGs，内禀矫顽力小于2135kA/m，磁感矫顽力小于893kA/m，最大磁能积小于321kJ/m3，断裂韧度小于5.14MPa/m1 /2，实施例3中的剩磁为14.95kGs，内禀矫顽力为2377kA/m，磁感矫顽力为969kA/m，最大磁能积为349kJ/m3，断裂韧度为5.88MPa/m1/2，实施例8、10、12和实施例3相比，钕铁硼磁体的磁性能和韧性均有所下降；主相合金I中通过两种细磨工艺得到的细粉含量发生变化，烧结得到的钕铁硼磁体内部粗晶粒区和细晶粒区的平均尺寸有所上升，磁通的不可逆损失有所增加，故钕铁硼磁体的磁性能和韧性均有所下降。
由表1可知，实施例9以实施例8为基础，实施例11以实施例10为基础，实施例13为实施例12为基础，进一步改变了主相合金II中C组分和D组分之间的用量比例，实施例9、11、13的剩磁小于13.26kGs，内禀矫顽力小于2107kA/m，磁感矫顽力小于875kA/m，最大磁能积小于313kJ/m3，断裂韧度小于4.96MPa/m1/2，与仅调整主相合金I中A组分和B组分之间质量比的实施例相比，磁性能和韧性进一步下降；这是因为主相合金II的占比更大，进一步调整主相合金II中的C组分和D组分之间的质量比后，钕铁硼磁体中晶粒的尺寸进一步上升，故钕铁硼磁体的磁性能和韧性有进一步的降低。
由表1可知，实施例14、15与实施例3的区别仅在于：实施例14中主相合金I和主相合金II的质量比为1：3，实施例15中主相合金I和主相合金II的质量比为1：7，实施例3中主相合金I和主相合金II的质量比为1：5，实施例14、15中的剩磁小于13.72kGs，内禀矫顽力小于2169kA/m，磁感矫顽力小于902kA/m，最大磁能积小于322kJ/m3，断裂韧度小于4.98MPa/m1/2，实施例14、15和实施例3相比，磁性能和韧性均有所下降；这是因为主相合金I和主相合金II之间的质量比发生变化，钕铁硼磁体所形成的硬磁壳层的稳定性有所下降，晶相的强韧性有所下降，故钕铁硼磁体的磁性能和韧性均有所下降。
由表1可知，实施例16、17、18与实施例3的区别仅在于：实施例16中纳米相锗碲合金的用量为的0.1g，实施例17中纳米相锗碲合金的用量为的0.7g，实施例18中不添加纳米相锗碲合金，实施例3中纳米相锗碲合金的用量为0.4g，实施例16、17、18中的剩磁小于13.46kGs，内禀矫顽力小于2137kA/m，磁感矫顽力小于877kA/m，最大磁能积小于316kJ/m3，断裂韧度小于4.69MPa/m1/2，实施例16、17、18和实施例3相比，磁性能和韧性均有所下降；这是因为纳米相锗碲合金的用量不在限定范围内，钕铁硼磁体中硬磁相的含量发生变化，硬磁晶粒尺寸有所增大，主相和晶界相之间的结合力减弱，故钕铁硼磁体的磁性能和韧性均有所下降。
由表1可知，实施例21、22与实施例3的区别仅在于：实施例21中锗元素含量为75％，碲元素含量为25％，实施例22中锗元素的含量为25％，碲元素含量为75％，实施例21、22中的的剩磁小于13.56kGs，内禀矫顽力小于2135kA/m，磁感矫顽力小于879kA/m，最大磁能积小于312kJ/m3，断裂韧度小于4.70MPa/m1/2，实施例21、22和实施例3相比，磁性能和韧性均有所下降；这是因为调整了纳米相锗碲合金中锗和碲元素的比例，过多或是过少的锗元素会影响钕铁硼磁体中硬磁相的含量和稳定性，主相和晶界相之间的结合力下降，故钕铁硼磁体的韧性和磁性能均有所下降。
由表1可知，实施例23、24与实施例3的区别仅在于：实施例23将镧元素替换为等量的铁元素，实施例24中将钇元素替换为等量的铁元素，实施例23、24中的剩磁小于10.57kGs，内禀矫顽力小于1673kA/m，磁感矫顽力小于761kA/m，最大磁能积小于289kJ/m3，断裂韧度小于3.84MPa/m1/2，实施例23、24和实施例3相比，磁性能和韧性均有明显下降；这是因为不添加镧元素或是不添加钇元素，会破坏主相合金II的晶相结构，硬磁壳层的稳定性会有所下降，晶相的强韧性有所降低，故钕铁硼磁体的磁性能和韧性均有明显降低。
由表1可知，对比例1与实施例3的区别仅在于：对比例1中将铌元素替换为等量的铁元素，对比例1中的剩磁为10.08kGs，内禀矫顽力为1523kA/m，磁感矫顽力为714kA/m，最大磁能积为254kJ/m3，断裂韧度为3.19MPa/m1/2，对比例1和实施例3相比，磁性能和韧性均有明显降低；这是因为不添加铌元素，晶界处缺乏铌铁相，钕铁硼磁体中晶粒尺寸有所上升，晶界相和主相之间的结合力减弱，烧结时的不可逆磁损失有所增加，故钕铁硼磁体的磁通量和韧性均有明显下降。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体，其特征在于：所述高韧性高铈含量钕铁硼磁体包括富含钕的主相合金I和富含铈的主相合金II，所述主相合金I包括如下重量百分含量的元素：钕30-40%，铌3-4%，硼1-1.5%，余量为铁；
所述主相合金II包括如下重量百分含量的元素：铈15-20%，镧5-10%，钇1-3%，硼0.9-1%，余量为铁；
所述高韧性高铈含量钕铁硼磁体还包括如下重量百分含量的元素成分：纳米相锗碲合金0.3-0.5%。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体，其特征在于：
所述主相合金I采用如下步骤制备：
将钕粉、铁粉、铌粉以及硼粉按照主相合金I的组成进行称重配料，混合获得合金粉末I，将合金粉末I在惰性气体保护下进行熔炼和浇铸，得到合金铸锭I，将合金铸锭I进行氢破碎处理，得到粗粉I，将粗粉I细磨得到主相合金I；
所述主相合金II采用如下步骤制备：
将铈粉、铁粉、镧粉、钇粉以及硼粉按照主相合金II的组成进行称重配料，混合获得合金粉末II，将合金粉末II在惰性气体保护下进行熔炼和浇铸，得到合金铸锭II，将合金铸锭II进行氢破碎处理，得到粗粉II，将粗粉II细磨得到主相合金II。
3.根据权利要求2所述的一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体，其特征在于：
所述粗粉I包括A组分和B组分，所述主相合金I制备步骤中细磨工艺包括如下步骤：将A组分进行气流磨得到A组分细粉，将B组分进行液氮冷冻前处理，将前处理后的B组分进行气流磨得到B组分细粉，将A组分细粉和B组分细粉混合得到主相合金I；
所述粗粉II包括C组分和D组分，所述主相合金II制备步骤中细磨工艺包括如下步骤：将C组分进行气流磨得到C组分细粉，将D组分进行液氮冷冻前处理，将前处理后的D组分进行气流磨得到D组分细粉，将C组分细粉和D组分细粉混合得到主相合金II。
4.根据权利要求3所述的一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体，其特征在于：所述A组分和B组分的质量比为1：（0.25-0.65），所述C组分和D组分的质量比为1：（0.25-0.65）。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体，其特征在于：所述主相合金I和主相合金II的质量比为1：（4-6）。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性高铈含量钕铁硼磁体，其特征在于：所述纳米相锗碲合金中锗的重量百分含量为40-50%，余量为碲。
7.一种应用于如权利要求1所述的高韧性高铈含量钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：采用如下步骤制备：
将主相合金I、主相合金II和纳米相锗碲合金混合得到混合粉料，将混合粉料放置于取向磁场中，压制成型得到胚体，将胚体进行烧结处理，冷却后得到高韧性高铈含量钕铁硼磁体。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：制备高韧性高铈含量钕铁硼磁体步骤的烧结处理采用放电等离子体烧结，所述放电等离子体烧结温度为950-1100℃。
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| GR01 | Patent grant | ||
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