[发明专利]一种含Ce的纳米晶稀土永磁材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种含Ce的纳米晶稀土永磁材料的制备方法，包括如下步骤：(1)通过熔体快淬方式制备快淬Ce_xFe_{101‑x‑y‑z}B_yM_z主相条带，通过熔体快淬方式制备RE_aFe_{100‑a‑b‑c}B_bM_c或低熔点稀土合金RE_100‑dLM_d，经过破碎制备主相合金粉末或低熔点稀土合金粉末；(2)将单一的Ce_xFe_{101‑x‑y‑z}B_yM_z磁粉或该磁粉与RE_aFe_{100‑a‑b‑c}B_bM_c和/或低熔点稀土合金RE_100‑dLM_d混合粉料，进行放电等离子烧结，获得含Ce的纳米晶稀土永磁材料。本发明利用含Ce的永磁合金，通过低温烧结单合金或双合金，获得了具有优异磁性能的纳米晶稀土永磁材料。本发明只需高温烧结阶段，后续不需要经过回火热处理，具有烧结时间短、工艺流程简单、能耗小的特点，并有效促进了稀土资源的高效平衡利用。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料领域，特别涉及一种含Ce的纳米晶稀土永磁材料的制备方法。

背景技术

伴随着钕铁硼市场的高速增长，全球对钕铁硼的主要原料稀土金属钕、镨、镝、铽的需求也在强劲增长。稀土需求量的猛增导致了关键稀土元素价格的大幅波动，对钕铁硼制造企业和下游应用产业造成巨大压力。一方面，Nd-Fe-B基永磁材料强烈依赖于Nd、Pr和Dy等贵重稀土资源，其中Nd、Pr使用量占据稀土总量的70wt.％以上，消耗巨大；另一方面，以Ce 为主的高丰度稀土元素在稀土永磁中未获得大量应用，长期处于供过于求的市场积压状态，造成稀土资源的严重不平衡利用。Ce金属价格仅为Nd 金属价格的1/10，如果能将高丰度稀土元素Ce应用于稀土永磁材料的制备，可以缓解对于Nd、Pr等稀土资源的过度消耗，也能合理、平衡和高值利用高丰度轻稀土资源，具有重要的实际意义。

传统烧结钕铁硼磁体制备包含熔炼、氢碎、气流磨、取向成型、烧结五大工序。其中烧结工艺升温速度慢，且需要经过高温烧结、一级回火和二级回火热处理阶段，经过两级回火，磁体的性能明显提升。但现行烧结工艺能耗大、耗费时间长，烧结效率低，是钕铁硼生产周期的主要瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于充分利用高丰度稀土Ce，通过低温烧结，实现单合金和双合金纳米晶稀土永磁体的高效制备，后续不需要经过两级回火工艺即可实现磁体的优异磁性能。

本发明技术方案如下：

一种含Ce的纳米晶稀土永磁材料的制备方法，其特征在于，通过低温烧结，无需进行后续热处理即可直接获得具有优异磁性能的纳米晶稀土永磁体。包括如下步骤：

(1)快淬磁粉和低熔点稀土合金的制备及混合

通过熔体快淬方式制备含Ce的纳米晶Ce_xFe_101-x-y-zB_yM_z主相条带，其中M为Cu、Al、Ga、Nb、Zr、Hf、Co等元素中的一种或多种，15≤x≤20， 3≤y≤10，0≤z≤5，经过破碎制备含Ce的主相合金粉末；