[发明专利]一种耐腐蚀的富镧铈烧结钕铁硼磁体及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钕铁硼磁体相关技术领域，尤其是指一种耐腐蚀的富镧铈烧结钕铁硼磁体及制造方法。

背景技术

钕铁硼基的稀土永磁材料是二十世纪八十年代初发明的第三代稀土永磁功能材料，其高剩磁、高矫顽力和高磁能积的优异磁特性被广泛的应用于自动化技术、通讯与交通技术、信息技术、航空航天技术等国民经济各部门并成为支撑当代电子信息产业的重要基础材料之一，至今年使用量已达到10万吨，成为现代科学技术和人民生活的重要物质基础。

随着材料使用量的提升，作为材料制造的主要原材料的稀土材料用量也在不断的提高，更重要的是作为现代工业“维生素”的稀土材料的应用领域并不仅局限在稀土永磁材料的制造方面，如：近年来烧结钕铁硼永磁材料的制造厂家就用相对低价的稀土钆元素来部分代替价格更高的稀土镨钕元素来制造低成本的烧结钕铁硼磁体，但钆的重要应用领域是在磁制冷材料和光信息储存部门，因此，从严格的意义上来说，用钆取代钕来制造低成本的烧结钕铁硼永磁体是一种浪费。一旦发现钆有更重要的用途，就会发现这是一种无可挽回的损失。用钬部分取代钕也有同样的效果与问题。

在现有技术中，Pr、Nd二种稀土元素是生产烧结钕铁硼稀土永磁材料的主要原材料，在材料中平均用量大约在19wt％～33wt％左右，而为获得某些高矫顽力磁体材料也需要适量添加少量的Dy、Tb重稀土元素，及其它非稀土金属Nb、Cu、Al、Ga、Ti、V、Mn、Zn、Zr、W、Si、Sn、Cr、Mo等元素来组成整个材料的配比。以当前国内烧结钕铁硼永磁材料的制造技术水平而言，批量生产Hcj≤17kOe的中低牌号产品已经不需要再添加Dy、Tb之类的重稀土元素，但对Pr、Nd二种轻稀土元素的依赖则日显突出，而在稀土矿物中Pr、Nd二种元素仅占6～7wt％的含量，为满足烧结钕铁硼永磁材料的生产，势必会加快稀土资源的开采同时造成更多富含镧铈高峰度稀土废矿的生成，从而加重环境的污染。

因此，如果能用镧铈稀土元素来部分替代镨钕材料进行钕铁硼稀土永磁材料的制造，即能降低材料的成本又能起到平衡利用资源的作用。但由于镧铈元素比镨钕更容易氧化而使添加了镧铈元素的烧结钕铁硼永磁材料耐腐蚀性能变差，哪怕是电镀了某些金属镀层的磁体放置在空气中，半年后就被严重腐蚀，几乎不具备实际的使用价值。

基于以上的原因，提高富镧铈烧结钕铁硼材料本身的耐腐蚀能力，就成为了该材料具有实用价值的基础。而钕铁硼磁体的主要腐蚀原因是在于主相与富钕相之间的电极电位差，这其中主相的电极电位要高于富钕相的电极电位，使富钕相在“原电池反应”中成为阳极加速富钕相的腐蚀，从而出现磁体中各晶粒不断的沿晶腐蚀，主相因失去晶界相的包裹而脱落粉化，完成对永磁体的宏观氧化作用。因此如何使得烧结钕铁硼磁体中二相电位差减少是提高磁体耐腐蚀能力的关键。

为了抵抗这种机理，人们通过在材料中添加元素Co和Cu来提高烧结钕铁硼材料的耐腐蚀能力，其中Cu元素作为小金属的添加，一则量不会过多(0.05wt％～0.25wt％)，二则Cu元素是在磁体的晶界处形成弥撒相，一般不参与主相元素的置换，所以对磁性能的影响不大。但Co元素除会分布在磁体晶界处外，还会替换Fe元素形成Nd₂Co₁₄B相，降低材料的磁性能。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种保证磁体磁性能基础上提高磁体抗腐蚀能力的耐腐蚀的富镧铈烧结钕铁硼磁体及制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种耐腐蚀的富镧铈烧结钕铁硼磁体，包括富镧铈元素钕铁硼稀土永磁材料和用于提高材料耐腐蚀能力的富Co合金材料，所述的富镧铈元素钕铁硼稀土永磁材料成分为Re_αFe_100-α-β-γB_βM_γ，其中：Re为稀土元素，包括La、Ce、Nd三种元素中的两种或两种以上元素且必然含有Nd元素；M为添加元素，包括选自Ti、V、Cr、Ni、Zn、Ga、Ge、Al、Zr、Nb、Co、Cu、Ag、Sn、W、Pb、Bi、Pd中的一种或一种以上的元素；Fe为Fe和不可避免的杂质；α、β、γ为各元素的原子百分比含量，其中：12≤α≤17，5.1≤β≤6.8，0.1≤γ≤7.8；所述的富Co合金材料包含Pr、Nd、Gd、Ho、Co、Ti、V、Zn、Ga、Al、Zr、Nb、Cu、Ag、Sn、Pb、Pd中的两种或两种以上元素且必然含有Co元素。