[发明专利]一种高耐蚀性的Ce基永磁材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐蚀性的Ce基永磁材料，其特征在于：将Ce_xFe_{101‑x‑y‑z}B_yM_z磁粉通过放电等离子烧结技术制备得到Ce基永磁材料，其中M为Cu、Al、Ga、Nb、Zr、Hf、Co元素中的一种或多种，16.5≤x≤20，6≤y≤9，1.5≤z≤2。本发明利用成分优化的快淬合金粉末，通过制备工艺的改进，得到了一种具有优异耐腐蚀性能的Ce基永磁体，磁体耐腐蚀性能优于类似成分的Nd基永磁体。此外，本发明还具有烧结时间短，工艺流程简单的特点，后续可通过热变形技术制备得到各向异性的Ce基稀土永磁材料，从而进一步提升磁体的磁性能。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料领域，特别提供一种高耐蚀性的Ce基永磁材料及其制备方法。

背景技术

Nd₂Fe₁₄B类稀土永磁材料由于其优异的磁性能，号称“磁王”，自发明以来便被广泛的应用于许多领域。它已成为使用范围最为广泛的一种稀土功能材料，被认为是高新技术及社会进步的物质基础之一。除了磁性能、力学性能以外，耐腐蚀性能也是此类稀土功能材料的重要性能指标之一。磁体抗腐蚀性能的优劣直接决定了海上风力发电机、深海潮汐发电机等磁性器件的使用年限。因此，下游应用企业对永磁材料的耐腐蚀性能也提出了越来越高的要求。

钕铁硼磁体中除2:14:1主相外，还需含有一定量的晶间富稀土相，将相邻的主相晶粒充分隔离，从而增强主相晶粒之间的去磁耦合作用，保证磁体的矫顽力。富稀土相的标准电化学电位比主相低，电化学活性高，在电化学环境下会优先发生腐蚀。目前生产上主要通过表面处理和优化磁体成分的方式来改善磁体耐腐蚀性。表面处理可以减缓恶劣环境对磁体的腐蚀速率，但大大提高了磁体的生产成本。此外，表面处理工艺往往产生大量废液和废气，带来环境污染问题。因此，提高磁体基体的耐腐蚀性也一直受到稀土永磁材料制备企业和应用厂家的广泛关注。磁体基体成分和微观结构的优化可实现提高磁体耐腐蚀性能的目的。

发明内容

本发明的目的在于通过成分和制备方法的优化，改善Ce基磁钢基体的耐腐蚀性能，降低磁体的腐蚀速率。

本发明技术方案如下：

一种高耐蚀性的Ce基永磁材料，其特征在于：将Ce_xFe_101-x-y-zB_yM_z磁粉通过放电等离子烧结技术制备得到Ce基永磁材料，其中M为Cu、Al、Ga、Nb、Zr、Hf、Co元素中的一种或多种，16.5≤x≤19，6≤y≤9，1.5≤z≤2.5，磁体的耐腐蚀性能显著优于类似成分的Nd基稀土永磁体。

作为优选的技术方案：

Ce_xFe_101-x-y-zB_yM_z磁粉成分中17≤x≤18，6≤y≤7，1.5≤z≤1.8。

Ce_xFe_101-x-y-zB_yM_z磁粉成分中M为Co、Cu、Nb和Ga元素的组合。

本发明还提供了所述高耐蚀性的Ce基永磁材料的制备方法，其特征在在于：通过放电等离子烧结技术制备所述Ce基永磁材料，放电等离子烧结前及整个烧结过程真空度小于10Pa，烧结温度为600～850℃，烧结压力为20～100MPa，烧结时间为0～20min。作为优选的技术方案：放电等离子烧结温度为650～750℃，烧结压力为60～80MPa，烧结时间为2～5min。

采用该方法制备得到的高耐蚀性的磁体中主相晶粒尺寸在纳米级别，Ce基磁体的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度的绝对值小，具有优异的耐腐蚀性能。

本发明所述高耐蚀性的Ce基永磁材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：