[发明专利]一种高矫顽力共伴生稀土永磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于永磁体的制备方法领域，特别涉及一种高矫顽力共伴生稀土永磁体及其制备方法。

背景技术

稀土基永磁体在国家安全、信息、能源、环保等领域是不可或缺的材料，中国是稀土永磁材料第一生产大国。尤其是第三代稀土永磁材料——钕铁硼，因其优异的综合磁性能，特别有利于实现仪器仪表的小型化、轻量化和薄型化，成为了现代信息技术产业的核心材料。数据显示2016年我国烧结钕铁硼的产量在13万吨左右，近些年每年平均增速在10％左右。伴随着需求量的快速增长，Nd-Fe-B磁体的价格也在飞涨。在2017年1月到9月份，金属镨钕的价格就从33万/吨飙升到了66万/吨。为更好地稳定Nd-Fe-B磁体的价格与市场，迫切需要找到一种新的低成本的永磁体来替代钕铁硼，实现成本控制。其中利用高丰度稀土La、与Ce制备永磁体是研究的热点。

我国科研工作者在开发高丰度、低成本磁体方面已开展了大量工作。中国发明专利CN 103035350 A公开了‘一种利用混合稀土MM制备的低成本永磁体及其制备方法’(申请号201310008783.3，申请日 2013.01.10，)，该方法用廉价白云鄂博共伴生稀土矿MM替代Nd，可获得N40以下任意牌号的Nd-Fe-B永磁体。中国发明申请CN 103834863 A公开了一种‘用共伴生混合稀土制造钕铁硼永磁材料的方法’(申请号201410126771.5，申请日2014.03.31)，以白云鄂博共伴生混合稀土为原料，采用双合金方法，通过添加辅合金PrNd、NdCu、 AlCu等，制备共伴生稀土永磁材料，降低了磁体成本，简化了部分稀土萃取分离步骤，提高了高丰度稀土元素资源利用率问题。以上方法都采用共伴生稀土作为原料制备稀土永磁体，但是由于La-Fe-B、 Ce-Fe-B具有比Nd-Fe-B低的磁晶各向异性场，共伴生稀土永磁体的矫顽力很难达到高端Nd-Fe-B牌号的要求。

但是上述现有技术中，都没有关于加入重稀土的永磁体。

发明内容

本发明的目的是提供一种高矫顽力共伴生稀土永磁体，通过渗透方法加入重稀土元素，对共伴生稀土永磁体的矫顽力进行改善，不仅可以在保证磁体性能的前提下，减少重稀土的使用节约生产成本，可以使共伴生磁体应用于高端领域。

本发明的另一目的是提供上述一种高矫顽力共伴生稀土永磁体的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高矫顽力共伴生稀土永磁体，该永磁体包括毛坯磁体和渗透重稀土HR，其中HR按质量百分比含量计算占最终永磁体的比例为： 0＜HR＜2％；

该永磁体通过如下步骤制备的：共伴生稀土毛坯磁体制备、涂覆渗透及渗透热处理；

所述毛坯磁体的成分按照质量百分比为： [MM_x1(PrNd)_100-x1]_xFe_100-x-y-zB_yTM_z，其中，27≤x≤33，5≤x1≤100，0.9 ≤y≤1.1，0＜z≤5，TM为Al、Cu、Co、Nb、Ga、Zr、V、Ti中的一种或几种元素组合，MM为从原矿粗分后直接提炼出的以La、Ce、Pr、Nd为主要稀土元素的共伴生混合稀土合金，PrNd为镨钕合金；

所述渗透重稀土HR是选自重稀土元素Tb、Dy和Ho中的一种或多种元素，来自于涂覆渗透步骤中的渗透材料，该渗透材料选自相应重稀土的金属、合金、氟化物、氧化物、氟氧化物中的至少一种。

所述MM为白云鄂博共伴生稀土，MM成分中总稀土含量>98％，其中，包含重量百分含量为40-60％的Ce，15-35％的La，5-20％的Nd 和1-10％的Pr，其余为其他微量稀土元素和不可避免的杂质。

所述渗透重稀土HR为Dy、Tb，来自涂覆渗透步骤中的渗透材料 DyF、TbF。

该永磁体的矫顽力Hcj为12-17kOe。

一种高矫顽力共伴生稀土永磁体的制备方法，包括如下步骤：共伴生稀土毛坯磁体制备、渗透涂覆及渗透热处理；

该永磁体包括毛坯磁体和渗透重稀土HR，其中HR按质量百分比含量计算占最终永磁体的比例为：0＜HR＜2％；其中：

共伴生稀土毛坯磁体制备是采用粉末冶金方法制备毛坯磁体；

所述渗透涂覆步骤为：将渗透材料粉末与醇类按以下重量比混合均匀、制备成涂覆溶液，渗透材料粉末：醇类为0.5:1.0～1:1；然后将涂覆溶液涂覆到共伴生稀土毛坯磁体的表面；