含铈低熔点稀土永磁液相合金及其永磁体制备方法
专利汇可以提供含铈低熔点稀土永磁液相合金及其永磁体制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及稀土永磁材料技术领域，涉及一种含铈低熔点稀土永磁液相 合金 、包括该液相合金的磁体及其制备方法。本发明的液相合金的化学式按 质量 百分比为：(Cex,Nd1-x)y-Mz-Fe100-y-z，其中0.1≤x≤1.0，40≤y≤90，0≤z≤5，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、Ti、Zr、V中的一种或几种。采用合金或速凝的方式添加液相合金，通过科学合理的成分设计，可以减少铈元素进入主相提高剩磁，低熔点液相可以降低钕 铁 硼 磁体的 烧结 温度 ，实现低温烧结，有利于减小磁体的晶粒尺寸，通过 氧 含量控制液相的微观结构，保证液相为具有较高 矫顽 力 的含铈面心立方结构，提高磁体的矫顽力，从而获得较好的综合性能。，下面是含铈低熔点稀土永磁液相合金及其永磁体制备方法专利的具体信息内容。
1.一种含铈低熔点稀土永磁液相合金，用于添加到钕铁硼永磁合金中调整烧结温度，其特征在于：所述稀土永磁液相合金的化学式按质量百分比为：(Cex,Nd1-x)y-Mz-Fe100-y-z，其中0.1≤x≤1.0，40≤y≤90，0≤z≤5，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、Ti、Zr、V中的一种或几种；
所述稀土永磁液相合金与钕铁硼主相合金经过破碎、混合、磁场取向成型、烧结和热处理制备磁体，其中，得到的磁体的组织包括具有含铈面心立方结构的Ce-Nd-Fe晶界相以及钕铁硼主相，且晶界相均匀分布在钕铁硼主相晶粒之间，所述Ce元素分布在晶界相，在烧结过程中不进入钕铁硼主相。
2.如权利要求1所述的含铈低熔点稀土永磁液相合金，其特征在于：所述稀土永磁液相合金中x为0.1-0.5。
3.一种包含如权利要求1所述的含铈低熔点稀土永磁液相合金的磁体，其特征在于：
其化学成分按质量百分比为：(Cex,RE1-x)26-32-(Fe,M)bal-B0.8～1.2，RE为除Ce外的一种或多种稀土元素，所述稀土永磁液相合金的化学式按质量百分比为：(Cex,Nd1-x)y-Mz-Fe100-y-z，其中
0.1≤x≤1.0，40≤y≤90，0≤z≤5，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、Ti、Zr、V中的一种或几种；
所述磁体由所述稀土永磁液相合金与钕铁硼合金经过破碎、混合、磁场取向成型、烧结和热处理所制成，其中，所述磁体的组织包括具有含铈面心立方结构的Ce-Nd-Fe晶界相以及钕铁硼主相，且晶界相均匀分布在钕铁硼主相晶粒之间，所述Ce元素分布在晶界相，在烧结过程中不进入钕铁硼主相。
4.如权利要求3所述的磁体，其特征在于：RE为La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，Sc和Y中一种或多种。
5.如权利要求3所述的磁体，其特征在于：所述磁体的氧含量低于1200ppm。
3
6.如权利要求3所述的磁体，其特征在于：所述磁体密度可达7.6g/cm 以上，最大磁能积为45MGOe，剩磁为13.71kGs，矫顽力为12.03kOe。
7.一种如权利要求3所述的磁体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：按照成分设计配制稀土永磁液相合金，稀土永磁液相合金的化学式按质量百分比为：(Cex,Nd1-x)y-Mz-Fe100-y-z，其中0.1≤x≤0.5，40≤y≤90，0≤z≤5，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、Ti、Zr、V中的一种或几种；
步骤2：将步骤1中的原料分别熔炼制备为上述液相合金成分的块状合金或速凝带；
步骤3：破碎制粉；将步骤2中的块状合金或速凝带破碎，制粉过程中添加防氧化剂，制成平均粒度为1～5μm的粉末；
步骤4：混合粉末、取向成型；按照成分设计的要求，将步骤3所制成的粉末与粒度为
1～10μm的Nd2Fe14B型主相合金粉末按照不同的比例混合均匀；然后将混合粉末在1～
3
3T的磁场压机中取向成型，再进行冷等静压制成密度为3～5g/cm的毛坯；
步骤5：烧结和热处理；将毛坯放入高真空的烧结炉中进行烧结，烧结温度为900℃～
1030℃，保温1～8小时，然后分别在800～900℃和350～550℃热处理1～8小时。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中采用速凝工艺，制备含液相合金的速凝带包括如下步骤：将原材料放入速凝炉坩埚内，在氩气保护下进行真空感应熔炼，原料充分融化形成合金后，保持1400～1500℃温度，将合金液浇注到线速度为
2～5米/秒的水冷铜辊上，制备厚度为0.3mm的速凝带。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)破碎制粉中，采用氢破碎，在室温0.1～0.5MPa压力下吸氢，然后进行脱氢处理，脱氢温度为400～600℃，时间
2～6小时。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，液相合金粉末和Nd2Fe14B型主相合金粉末的质量比例为2：3～3.5：100。
含铈低熔点稀土永磁液相合金及其永磁体制备方法
技术领域
背景技术
1050℃～1100℃之间。在烧结过程中，Nd2Fe14B磁性主相仍为固态，富钕相则成为液态，因此钕铁硼的烧结是典型的液相烧结过程。随着液相流动，由于毛细管吸力使磁体迅速致密化。此外，富钕液相对烧结钕铁硼合金的磁硬化具有重要作用。富钕液相可以看作是钕铁二元共晶合金，烧结温度下，在Nd2Fe14B磁性主相晶界交隅处和晶界之间充满富钕相，在冷却过程中，转变为共晶富钕相，一方面促进烧结，另一方面富钕相沿晶界分布，起到去交换耦合作用，有利于矫顽力的提高。在回火热处理过程中，富钕液相可以使Nd2Fe14B磁性主相的界面变得更加平直和光滑，降低杂散磁场，从而进一步提高矫顽力。因此，富钕液相的成分、熔点以及分布对烧结钕铁硼磁体的致密化和磁性能都有着至关重要的影响。
发明内容
3T的磁场压机中取向成型，再进行冷等静压制成密度为3～5g/cm的毛坯；
具体实施方式
28.9wt.%，Nd含量为51.3wt.%，Fe含量为19.8wt.%，接近设计的低熔点液相合金的名义成分Ce30-Nd50-Fe20。
磁场中取向成型，再进行冷等静压制成毛坯，其密度为3.5～4.0g/cm。
如表3所示。磁体在1020℃烧结就能够达到致密，其密度可达7.6g/cm以上，此时，磁体具有最佳的综合磁性能，其最大磁能积为45MGOe，剩磁为13.71kGs，矫顽力为12.03kOe。矫顽力随烧结温度的提高而降低，而相同条件下Nd30Fe69B1磁体的最佳烧结温度为1050℃。因此采用本方法的含铈低熔点液相速凝带与普通速凝带混合，可以降低明显降低烧结温度，并且在20wt.%铈替代Nd的条件下，制备出具有优异综合磁性能的含铈磁体，其磁性能指标可达到普通商业磁体的指标要求。并且由于铈的价格约为金属钕的四分之一，因此可以大幅度降低磁体的成本。
铈：20～30wt.%；铁：20～30wt.%，并且富稀土相中的氧含量很低。磁体中主相交隅处富稀土液相的典型TEM形貌和相应的衍射斑点如图4所示。衍射分析表明： 图4(a)中A区域为面心立方的(Ce，Nd)3Fe相，图4(b)为[3，2，-1]方向的衍射斑点斑点及其标定结果。由此可见，由于磁体中的氧含量很低，经回火处理后，磁体中晶界间的富稀土相均为面心立方结构，这种晶体结构的晶界相有利于获得高的矫顽力。因此，通过降低磁体中总的氧含量，避免形成大量铈的氧化物，可以在热处理后获得均匀一致的具有面心立方结构的Ce-Nd-Fe富稀土相，从而获得高的矫顽力。因此采用本方法，通过低温烧结降低晶粒尺寸，通过降低低氧含量形成面心立方结构的晶界相，达到优化微观组织结构，提高磁体的矫顽力。
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