[发明专利]一种低密度含Y永磁体及其制备方法

说明书

本发明属于稀土永磁材料技术领域，涉及一种低密度含Y永磁体及其制备方法。该磁体的化学通式按质量百分比为：(Y_xCe_yRE_1‑x‑y)_aFe_{100‑a‑b‑c}B_bTM_c,其中：0.05≤x/y≤0.25，0.5x+y≤0.8；28≤a≤35，0.9≤b≤1.2,0.5≤c≤3.0；RE为Pr、Nd、Gd、Ho中的一种或者几种；TM为Ga、Co、Al、Cu、Nb、Zr中的一种或者几种；所述稀土永磁体制备方法包括：原料准备、制备速凝片、氢破碎、取向成型和压制、烧结和热处理。本发明低密度含Y永磁体，能够实现高丰度稀土Ce、Y的高效利用，尤其是该永磁体具有低密度、良好的矫顽力和综合磁性能，具有改善的加工性能和优异的性能价格比。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料技术领域，特别涉及一种具有低密度的含Y烧结稀土永磁体及其制备方法。

背景技术

传统的Nd-Fe-B永磁材料，过多地依赖于稀土金属Nd和Pr。由于稀土元素多以共伴生的方式富集于地壳中，稀土分离企业在提取Nd、Pr时，高丰度稀土Ce等资源作为尾矿长期积压在矿山周边，带来了严重的环境污染问题，制约了我国稀土资源的平衡利用及长远发展。在我国包头白云鄂博稀土矿中Ce的丰度高达50％，为PrNd总和的二倍。稀土Ce的价格不足PrNd的十分之一。而在南方离子吸附型稀土矿中，Y的丰度最高。如果能够将Ce等储量丰富、价格低廉的稀土原料用于永磁体的制备，不但能够大幅度降低磁体成本，而且有利于我国稀土资源的平衡利用和稀土永磁产业的可持续发展。

但是，Ce₂Fe₁₄B化合物的饱和磁化强度Ms、磁晶各向异性场H_A远低于Nd₂Fe₁₄B，当Ce添加量较高时，(Ce,Nd)-Fe-B磁体的磁性能显著降低。中国发明专利申请No.201210315684.5‘低成本双主相Ce永磁合金及其制备方法’(CN102800454B)所公开的(Ce_x,Re_1-x)Fe_100-a-b-cB_bTM_c永磁合金中，Ce占总稀土含量的比例达到40～80％，Re为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho中的一种或几种，并且其采用双主相工艺，制备的Ce永磁合金磁体由低H_A的(Ce,Re)₂Fe₁₄B相和高H_A的Nd₂Fe₁₄B相组成，制备工艺较为复杂。中国发明专利ZL201510282101.7‘一种添加复合低价稀土的永磁合金及其制备方法’(CN 104900360 B)所公开的(Gd_xCe_yRE_1-x-y)_a(Fe,TM)_100-a-bB_b永磁合金中，通过复合添加Ce和Gd,其中：Ce和Gd含量之和占稀土总量的50％～95％，制备的高铈含量永磁体具有较高的磁性能。但是，文献[J.F.Herbst.R₂Fe₁₄B materials:Intrinsic Properties and Technological Aspects[J].Rev.Mod.Phys.,1991,63(4):819-898]报道，Gd₂Fe₁₄B和Ce₂Fe₁₄B理论密度较高，分别为7.67g/cm³和7.87g/cm³。文献[李安华等.烧结Ce-Fe-B磁体的力学性能[J].金属学报,2017,53(11):1478-1486]报道，较高铈含量的烧结磁体密度均达到7.60g/cm³以上，这一方面不利于磁性元器件的轻量化，另一方面磁体加工性能较差，磁体的磨切加工效率较低，且容易崩边。

发明内容