[发明专利]白云鄂博共伴生原矿混合稀土永磁材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体及其制备方法，所述稀土永磁体的成分如下式所示：MMxFeyAzB，2≤x≤2.5，11≤y≤14，0≤z≤0.6，MM为白云鄂博共伴生原矿混合稀土，A为纳米辅合金，包括Nd、Pr、Al、Cu元素中一种或几种。所述稀土永磁体可利用粉末冶金工艺、快淬‑热压热变形工艺实现。本发明提出利用白云鄂博原矿混合稀土开发出新型资源节约稀土永磁体替代传统的稀土永磁体，具备价格低廉、减少环境污染的优点，所得磁体的磁能积范围在20~40MGOe，能够很好地填补铁氧体、SmCo稀土永磁体的适用范围空白。

主权项

1.一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制备稀土永磁体的方法，其特征在于，所述稀土永磁体的成分如下式所示：MMxFeyAzB，其中，2≤x≤2.5，11≤y≤14，0≤z≤0.6，MM为白云鄂博共伴生原矿混合稀土，Fe为铁元素，A为纳米辅合金，包括Nd、Pr、Al、Cu元素，B为硼元素；所述白云鄂博共伴生原矿混合稀土天然组成成分以重量百分比计包括如下稀土成分：La:10％‑30％、Ce:20％‑60％、Pr:5％‑10％、Nd:5％‑15％、Sm:0‑0.05％、Gd:0‑0.04％、Tb:0‑0.01％、Dy:0‑0.01％、Y:0‑0.01％；所述白云鄂博共伴生原矿混合稀土金属是通过对白云鄂博矿采用X荧光拣选，根据需要进行分析提纯，直接冶炼而得，其中不仅含有镨、钕、镧、铈，同时还含有镝、铽重稀土元素；所述制备方法包括以下步骤：(1)配料：配备按重量百分比计为：MM：26‑50％，Fe：49.5‑72％，B：0.5‑2％的主合金原料，其中，MM为白云鄂博共伴生原矿混合稀土；(2)快淬：将(1)中的主合金原料熔炼快淬，将主合金原料加热至1200～1250℃后以10‑80m/s的淬速进行快淬，喷嘴为圆形或细长的小孔，喷嘴距离冷却辊2mm‑10mm，所得快淬带在300‑1000℃下真空热处理1分钟‑2小时；(3)制粉：将(2)中的主合金快淬带球磨0.5‑4小时后得到MMxFeyB主合金粉末；将辅合金原料Pr、Nd、PrNd、PrCu、NdCu和AlCu经氢爆、气流磨、高能球磨后，磨制成粒径为10‑500nm的纳米辅合金颗粒或经蒸发冷凝法制成粒径为10‑500nm的纳米辅合金颗粒，辅合金原料PrCu、NdCu和AlCu中Cu的质量百分比均为1％‑90％；所述纳米辅合金颗粒的粒径为10nm‑500nm；(4)混粉：将(3)中主合金粉末与纳米辅合金颗粒混合后得到混合粉体，其中，纳米辅合金颗粒的混粉比例为质量百分比0‑8％；(5)热压：将(4)中的混合粉体进行热压，所述热压工艺为：热压过程为真空环境，真空度高于10‑3Pa，热压温度500‑800℃，热压压力100‑500MPa，升温速率10‑80℃/min；热压过程中，待磁体温度达到预设热压温度后保压1.5～2.5分钟，所得热压磁体的密度为7‑7.60g/cm3；(6)热变形：将(5)中的热压磁体进行热变形，所述热变形工艺为：热变形过程为真空环境，真空度高于10‑3Pa，热变形温度900‑1050℃，热变形压力700‑1000MPa，热变形速率为12‑15mm/s，升温速率10‑80℃/min；热变形过程中，待磁体所受压力达到预设热变形压力后保压40～60s；所得热变形磁体的密度为7‑7.68g/cm3。