[发明专利]铈钴掺杂的烧结钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土磁性材料技术领域，更具体地说，本发明涉及一种新型低成本的铈钴掺杂的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

目前，新一代稀土永磁材料钕铁硼作为高新技术新材料备受瞩目，它是目前世界上综合磁性能最强、应用领域最广的永磁材料。烧结钕铁硼有很高的磁晶各向异性场和高的饱和磁极化强度，其磁能积由最初的35MGOe提升到57.8MGOe，现更升至59.6MGOe。其全球产量由1983年不到一吨，到目前全年全球产量已达80000吨。钕铁硼永磁的应用贯穿人类生产和生活的各个方面，如能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业，制造各种永磁电机、振动马达、永磁仪表、磁疗设备、音响器材等等。但是随着科学技术的发展和钕铁硼磁性材料的应用范围的扩大，如航空飞机、卫星、载人飞船等一些特殊领域除要求材料有较高的磁能积外，还对磁体的耐高温性提出了严格的要求(如450℃工作)。这就要求磁体在高温、耐腐蚀等恶略环境下仍能保持优越的性能。

钕铁硼磁体的居里温度较低(314℃)，矫顽力和磁化强度的温度系数较低，致使磁体热稳定性差，高温下易发生热退磁，直接限制了磁体的应用范围。生产中需要大量加入Dy、Tb等重金属元素提高材料矫顽力，从而满足高温使用性能。然而，添加过多Dy、Tb将导致如下两方面问题：(1)由于Dy与Fe形成反铁磁耦合，致使钕铁硼磁体的剩磁随着Dy的增加而下降。若磁体中Dy含量过高，将无法同时满足高磁能积和高矫顽力的要求。(2)重稀土资源稀缺、价格昂贵，无形中会造成成本提高和资源消耗增加。因此寻找一种相对合适的材料降低生产中对镝的依赖非常关键。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种铈钴掺杂的烧结钕铁硼磁体，所述烧结钕铁硼磁体按质量百分比包括：PrNd：28％～32％，B：0.5％～1.5％，Ce：0～3％，Al：0.05％～0.55％，Cu：0.05％～0.25％，Co：0～2％，Ga：0％～0.2％，余量为Fe。

优选的是，其中，所述烧结钕铁硼磁体按质量百分比包括：PrNd：28.8％，B：0.98％，Ce：2.2％，Al：0.50％，Cu：0.15％，Co：0.8％，Ga：0.10％，余量为Fe。

本发明的目的还可以进一步由制备所述铈钴掺杂的烧结钕铁硼磁体的方法来实现，该方法包括以下步骤：

步骤一、将制备烧结钕铁硼磁体的原材料投入到真空感应熔炼炉中进行熔炼，利用SC铸片工艺进行浇铸得到钕铁硼合金薄片；

步骤二、将所述钕铁硼合金薄片在氢爆设备中进行吸氢脱氢处理；

步骤三、将步骤二处理后的钕铁硼合金薄片利用气流磨设备进行制粉，得到钕铁硼粉末；

步骤四、将步骤三得到的钕铁硼粉末进行磁场取向及压制处理，得到钕铁硼压坯；

步骤五、将步骤四得到的钕铁硼压坯进行烧结回火处理，得到烧结钕铁硼磁体。

优选的是，其中，所述步骤一具体包括：真空感应熔炼炉抽真空至10^-2Pa；之后向真空感应熔炼炉内充入高纯氩气至压力为35～45kPa，对真空感应熔炼炉进行加热，熔炼温度为1200℃～1450℃范围内原材料完全熔化并进行浇铸，冷却辊转速为2.0～5.0m/s，得到厚度为0.15～0.45mm的钕铁硼合金薄片。

优选的是，其中，所述步骤二具体包括：将步骤一得到的钕铁硼合金薄片置入氢爆炉中，通入氢气，直至炉内压力达到0.1MPa进行吸氢处理，吸氢饱和后抽真空使压力降到0.08kPa以下，将氢爆炉加热至580℃进行脱氢处理，其中，氢气纯度≥99.99％。

优选的是，其中，所述步骤三具体包括：将经过步骤二脱氢处理后得到的粗粉进行破碎处理得到平均粒径8～15μm的碎粉，之后利用气流磨设备进行制粉，控制粉末粒度为2.8～4.5μm，平均粉末粒度为3.3μm，将粉末进行搅拌混粉处理3.5h，得到钕铁硼粉末。

优选的是，其中，所述步骤四具体包括：在氮气的保护气氛下，将钕铁硼粉末置入模具通过成型压机加磁场进行磁场取向成型处理，磁场强度≥1.5T；然后结合CIP工艺进行压制生坯得到钕铁硼压坯。