[发明专利]一种高性能多主相Ce基纳米晶磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能多主相Ce基纳米晶磁体的制备方法，属于磁性材料技术领域。该制备方法包括：采用熔体快淬法制备CeFeB合金薄带和低熔点Ce‑Nd‑Cu合金薄带；将CeFeB和Ce‑Nd‑Cu合金薄带及Fe₂B合金粉末按一定比例混合，并在低温液氮和氢气正压气氛下高能球磨，实现CeFeB合金全部或部分的氢化‑歧化；将纳米混合磁粉放入硬质合金模具中进行放电等离子烧结，然后进行激光加热热处理，实现纳米晶磁体晶界润滑和扩散的均匀化，获得高性能多主相Ce基纳米晶磁体。本发明制备的多主相Ce基纳米晶磁体具有高的矫顽力和磁能积，同时，本发明方法工艺简单，成型容易，降低了成本，耗能小，有利于高性能多主相Ce基纳米晶磁体在更多永磁器件中的应用，以满足市场需求。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种高性能多主相Ce基纳米晶磁体的制备方法。

背景技术

由于Ce₂Fe₁₄B化合物的饱和磁化强度μ₀*M_s(1.17T)和各向异性场μ₀*H_a(2.60T)均小于Nd₂Fe₁₄B化合物相应的內禀参数(μ₀*M_s=1.60T，μ₀*H_a=7.30T)，Ce替代Nd进入2:14:1主相中必然降低其饱和磁化强度和各向异性场。与此同时，Ce基永磁材料中除了2:14:1主相和富稀土相外，还存在一定比例的CeFe₂相，CeFe₂相在室温下呈现顺磁性，这导致2:14:1硬磁性相的体积分数相对减小，限制了材料磁性能的优化提高。因此，如何最大限度的发挥出Ce在永磁材料中的优势是当前急需解决的问题。

因此，本发明采用硬磁相自组装合成生长和稀土扩散相结合制备多主相Ce基纳米晶永磁体的方式，在强织构Ce基永磁体中，引入低温高能球磨和激光辅助加热技术以提高材料的磁性能。在低温球磨过程中，在低温环境和氢气正压的作用下，磁体主相发生部分或全部歧化，并在放电等离子烧结和激光加热过程中，实现自组装合成多硬磁相的过程，从而显著提升强织构Ce基纳米晶磁体的矫顽力和磁能积。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种高性能多主相Ce基纳米晶磁体的制备方法。

本发明的高性能多主相Ce基纳米晶磁体的制备方法，包括如下步骤：

1）采用熔体快淬法制备CeFeB合金薄带和低熔点Ce-Nd-Cu合金薄带，转速为5~35m/s；

2）将步骤（1）获得的CeFeB和Ce-Nd-Cu合金薄带及Fe₂B合金粉末按照1：0. 03~0.09：0. 03~0.09的质量比进行混合，并在低温液氮和氢气正压气氛下高能球磨5~35 h，实现CeFeB合金全部或部分的氢化-歧化，获得颗粒尺寸小于400 nm的Fe₂B合金粉末和Ce-Nd-Cu粉末合金及颗粒尺寸小于200 nm并由Ce₂Fe₁₄B相、歧化相CeH_2±x、α-Fe和Fe₂B共同组成的CeFeB合金粉末；

3）将步骤2）获得的纳米混合磁粉放入硬质合金模具中进行放电等离子烧结制得全致密的多硬磁主相Ce基纳米晶永磁体；