[发明专利]混合稀土-铁基永磁材料及其制备方法

说明书

本发明属于制备永磁材料及其方法领域。

目前国内外制备稀土-铁基永磁材料均采用含量95%以上的纯金属钕或镨钕混合金属为原料，要制备出的材料磁能积达到45MGOe以上，必须对原材料金属钕的纯度要求高，一般采取萃取或离子交换法来分离各种稀土元素，这种工艺复杂而且困难，且要求纯度愈高分离愈困难，价格也愈昂贵，因此Nd-Fe-B磁体生产成本之高限制着它的应用。

本发明提供的混合稀土-铁基永磁材料以及它的制备方法的目的在于：充分合理利用我国丰富的稀土资源，使用混合稀土做原料既减化生产工艺，又降低永磁材料生产成本，便于大量推广应用。

本发明的特征在于采用未经分离的混合稀土金属（MM）或经粗分组后的轻稀土金属取代纯金属钕或钕镨合金，制备出混合稀土-铁基永磁材料，如：混合稀土铁硼（MM）-Fe-B型永磁体，以及具有热稳定性好的，高矫顽力的（MM）-Fe-B-T型永磁体。T可以是Si.Al.MO.Nb.Ta.Co.V.Ti等过渡族元素。

本发明提出的采用未经分离的混合稀土金属（MM）取代纯金属钕是，直接用从我国包头。江西矿里采来的或市场上买到的工业纯混合稀土，这种稀土矿中自然含有La.Ce.Pr.Nd.Sm.En.Gd.Tb.Dy.Ho.Er.Tm.Yb.Lu14种元素，其含量因矿而异，一般含量为La：5-30wt%，Ce：1-50wt%，Pr：1-7wt%，Nd：5-30wt%，Sm：0.5-6wt%，其它：1-20wt%均可使用。粗分组的混合轻稀土是指：稀土元素按其元素周期表中的位置，把从矿里或市场买来的工业纯混合稀土分为三组，按一般工业标准化分，一组为轻稀土元素组：La，Ce，Pr，Nd。一组为中稀土元素：Sm，Eu，Gd。另一组为重稀土元素组：Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu。本发明采用轻稀土元素取代纯金属钕或钕镨混和金属来制备永磁材料，所用轻稀 土元素的组成一般按重量百分比为：La    5-35wt%，Ce    5-50wt%，Pr    4-8wt%，Nd    10-30wt%均可使用。

本发明提供的Nd-Fe-B永磁材料中的Nd其中一种是用混合稀土（MM）来取代，另一种由经粗分组后的轻稀土元素取代和添加T，其成份范围为：

（MM）：30-45wt%

B：0.5-1.5wt%

Fe：余量

其二成份范围为：

轻稀土元素：30-45wt%

B：0.5-1.5wt%

T：0.5-40wt%

Fe：余量

把配好料在真空或惰性气体条件下，通过高频熔炼或电弧熔炼成合金，合金在惰性气体保护条件下粉碎至40-100目后，然后把已粉碎成40-100目的料放在有机溶剂中振动或滚动球磨，球磨后料的颗粒大小为2-10μm。所用的有机溶剂可以是汽油，酒精，二氯乙烷，甲苯，三氯三氟乙烷等。下一步将磨好料（干态或湿态均可）在取向磁场为10KOe-30KOe的磁场中压制成型，压制是在平行于或垂直于磁场方向进行的，压力为1-5吨/CM²。成型后的坯体在950-1200℃温度下进行烧结，第一阶段烧结在低于10^-2乇真空度下烧结，以利于去掉湿态成型时所包含的有机溶剂或干态成型时所包含的空气，第二阶段烧结采用在惰性气体保护，烧结时间为0.5-2小时。为了增加矫顽力和改善退磁曲线的矩形性，本发明提供了两阶段热处理方法，第一阶段热处理温度为800-950℃，时间为0.5-2小时，然后快冷至室温，再在500-600℃进行第二阶段热处理，时间为10-120分钟，或者第一阶段热处理后随炉温慢冷至500-650℃进行第二阶段时 效。

本发明由于混合稀土金属部分的或全部的代替纯金属钕，使得混合稀土-铁基永磁体的原材料成本大大下降，下降为钕-铁基永磁体的1/2-1/8。可使这种廉价的永磁体获得大量应用，使我国丰富的稀土资源得到充分。合理地利用，并且这种永磁材料性能好。

实施例1：