[发明专利]高丰度高Br高Hcj铈铁硼双合金永磁体及其制备方法

说明书

本发明提供高丰度高Br高Hcj铈铁硼双合金永磁体及其制备方法，涉及永磁材料技术领域。该高丰度高Br高Hcj铈铁硼双合金永磁体，包括99％‑60％铈铁硼主体合金、1‑40％重稀土合金，以铈铁硼主体合金为主要原料，重稀土合金作为辅料，主辅料共混构成高丰度高Br高Hcj铈铁硼双合金永磁体，在中心层外围包覆重稀土合金作为表面层，进而形成高性能铈铁硼永磁体。通过双合金生产技术的验证成功，使中高以上性能可以以不同比例加入铈金属，验证了高Br、高Hcj不能加入铈金属的错误观点，降低了高性能配方成本，同时有利于解决高丰度稀土与边界强化技术难结合应用的技术难点，通过使用高丰度廉价稀土元素替代昂贵稀土，可有效节约稀土资源。

技术领域

本发明涉及永磁材料技术领域，具体为高丰度高Br高Hcj铈铁硼双合金永磁体及其制备方法。

背景技术

永磁材料应用于方方面面，其中钕铁硼磁铁为常见永磁材料，其为稀土元素钕(Nd)、铁(Fe)、硼(B)形成的四方晶系晶体，为了获得不同性能可，通过用部分镝(Dy)、镨(Pr)、铈(Ce)等其他稀土金属替代钕(Nd)，通过钴(Co)、铝(Al)等其他金属部分替代铁(Fe)，可以获得不同的性能，硼的含量较小，但却对形成四方晶体结构金属间化合物起着重要作用，使得化合物具有高饱和磁化强度，高的单轴各向异性和高的居里温度，同时使得烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能。

目前，国内外制备SH档烧结钕铁硼主要采用边界强化、细晶技术以及两者相结合的方法。边界强化技术是将重稀土Dy/Tb以合金添加或者晶界扩散的方式加入钕铁硼磁钢的晶界处，从而达到性能提高的目的。细晶技术是在制备钕铁硼过程中，将粉体制成3.5微米以下，从而达到提供性能的目的。此类生产工艺较传统工艺虽已大幅降低重稀土的使用量，但昂贵稀土以及重稀土使用量仍处于较高水平，因此有必要开发新的技术，采用高丰度/低成本稀土元素替代昂贵稀缺的稀土元素将能减少稀土资源的消耗，为我国稀土资源可持续绿色发展贡献力量。

发明内容

烧结钕铁硼永磁材料广泛用于新能源汽车，风力发电，永磁电机，白色家电等领域，相较传统电机，采用钕铁硼永磁材料的电机能耗降低10％左右，采用钕铁硼永磁电机替代传统电机是大势所趋，但这势必消耗大量稀土资源，尤其是昂贵的稀土资源。另一方面，随着各领域对钕铁硼性能要求的不断提高，加剧了钕铁硼企业对重稀土资源Dy和Tb的消耗。

针对现有技术的不足，本发明提供了高丰度高Br高Hcj铈铁硼双合金永磁体及其制备方法，解决了人们对铈磁体低Br、低Hcj的认知，扩大了应用领域，通过本技术实现了以铈铁硼为主相、通过添加适当的重稀土合金使Br、 Hcj双提升满足风力发电、新能源汽车、永磁电机等领域的应用。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：高丰度高Br高Hcj 铈铁硼双合金永磁体，包括99％-60％铈铁硼主体合金、1-40％重稀土合金，以铈铁硼主体合金为主要原料，重稀土合金作为辅料，主辅料共混构成高丰度高Br高Hcj铈铁硼双合金永磁材料，在中心层外围包覆重稀土合金作为表面层，进而形成高性能铈铁硼永磁体；

所述铈铁硼主体合金的质量百分比为(Cey-xRx)aFe100-a-b-cMbBc，其中，R为Y、La、Ce、Nd、Pr、Er、Ga、Dy、Tb、Gd中的至少一种，M为Co、 Ti、V、Cr、Mn、Ni、Al、Ga、Nb、Cu中的至少一种，1≤x≤5，1≤y≤13， 20≤a≤28，2.1≤b≤4.3，1.2≤c≤1.9。

优选的，所述重稀土合金的成分按质量百分含量计为：Dy、10-30％，RE、 30-40％，Pr、5-10％，Nd、10-20％,Ca≤0.5％，Al≤1％，Cu、0.1-0.5％,B、 0.89-0.96％，其余为Fe。

优选的，所述重稀土合金的质量百分比为：NdaRbFe100-a-b-c-dMcBd，其中，R为La、Ce、Nd、Pr、Dy、Tb中的一种或几种，M为Nb、Ga、Zr、Al、 Cu中的一种或几种，10≤a≤20，0≤b≤8，0≤c≤6，5≤d≤7。