[发明专利]含Al磁硬化层结构的低成本耐热烧结含Ce磁体及制备方法

说明书

本发明涉及一种含Al磁硬化层结构的低成本耐热烧结含Ce磁体及其制备方法，该永磁体的化学成分按重量百分比成分为：[(Pr_aNd_b)_cAl_d]_x{[(Pr_aNd_b)_eCe_f]_g(Fe_100‑k,TM_k)_hB_i}_y，其中，0≤a≤30，70≤b≤100，10≤d≤20,c+d＝100；26≤f≤32，e+f＝100；29.5≤g≤30.5，0.92≤i≤1.05，g+h+i＝100；80≤kh≤200；0.5≤x≤3，x+y＝100；TM为Cu、Al、Nb、Zr、Ag、Co中的一种或者几种元素，且不包含任何重稀土元素和镓元素；该永磁体的微观组织包括永磁主相、含Al的主相外延磁硬化薄层及Fe重量百分比小于40％的白色富稀土相。这种含Al的主相外延磁硬化薄层与永磁主相构成了双主相结构，抑制了Al大量进入永磁主相。本发明的方法可显著提高矫顽力，明显改善热稳定性，几乎不降低居里温度，剩磁下降不明显。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料领域，特别涉及一种含Al磁硬化层结构的低成本耐热烧结含Ce磁体及其制备方法。

背景技术

为平衡稀土资源的综合利用，减少环境污染，开发资源节约型高矫顽力的烧结铈钕铁硼永磁体已成当前的热点课题。可是随着高、精、尖产业的发展，也对磁体的热稳定性提出了更高的要求。因此，同时开发低成本、高矫顽力和高热稳定的烧结铈钕永磁体具有重要的意义。

不含任何重稀土和贵金属镓(镓的价格超过了镨钕金属市场价格的两倍))的烧结铈钕永磁体的开发主要集中在提高磁体矫顽力方面，例如，中国专利申请CN103280290A采用添加液相合金Ce-Nd-Fe-M的方法，其中M为替代Fe的金属，获得铈占稀土总量20wt.％、最优内禀矫顽力Hcj为12.38kOe的烧结铈钕磁体；中国专利申请CN106710768A采用在双主相基础上添加NdH_x的方法，获得铈占稀土总量24wt.％、最优内禀矫顽力Hcj为13.00kOe的烧结铈钕磁体；中国专利申请CN104167272A采用单一合金法，获得铈占稀土总量6.5wt.％、最优内禀矫顽力Hcj为13.88kOe的烧结铈钕磁体；中国专利申请CN107464643A采用单一合金法，获得铈占稀土总量21wt.％、最优内禀矫顽力Hcj为12.6kOe的烧结铈钕磁体。但是关于烧结铈钕磁体热稳定性方面的报道少有涉及，通常热稳定性的改善需要提高磁体的居里温度和高温矫顽力或内禀矫顽力温度系数(|β(Hcj)|)，降低工作温度下的开路磁通不可逆损失(磁通不可逆损失＝(加热前磁通-加热后磁通)/加热前磁通×100％)。生产厂家一般是通过在磁体内部引入重稀土的方法来实现，但是重稀土成本太高，且不利于资源平衡。文献报道Al替代Fe能够有效提高钕铁硼磁体室温矫顽力，同时显著降低居里温度，不会降低磁通不可逆损失，即不利于改善磁体的热稳定性。但是，采用非磁性Pr-Nd-Al合金配合制备含Ce磁体的技术方案，至今还未见报道。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供了一种含Al磁硬化层结构的低成本耐热烧结含Ce磁体，该磁体具有改善烧结铈钕磁体热稳定性，通过非磁性Pr-Nd-Al合金改善磁体的微观组织，得到较高的高矫顽力和温度系数、且几乎不改变居里温度，可促进廉价铈资源的高效利用。

本发明的另外一个目的在于，提供了上述Al磁硬化层结构的低成本耐热烧结含Ce磁体的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种含Al磁硬化层结构的低成本耐热烧结含Ce磁体，该含Ce磁体的化学成分按重量百分比表示为：