共伴生混合稀土燒結磁體的磁性能和微結構.pdf

1、燒結釹鐵硼永磁材料發(fā)現(xiàn)至今已有三十多年歷史，因其較高的性價比，在很多領域有廣泛的應用。但由于釹鐵硼的大量生產，使稀土金屬Nd和Pr過度使用，而La和Ce大量積壓，造成稀土資源利用的不均衡。且制備釹鐵硼的傳統(tǒng)工藝因過分追求原材料的純度，分離稀土金屬對環(huán)境造成了嚴重污染和資源的大量浪費。因此，基于稀土資源綜合利用和環(huán)境保護的考慮，研究利用白云鄂博礦共伴生LaCe金屬（簡寫成LC）與混合稀土金屬（Misch-Metal，簡寫成MM）制備性價比

2、更高的資源節(jié)約型R-Fe-B永磁材料。
　　本文利用鑄錠工藝與雙主相合金法相結合，制備白云鄂博共伴生LaCe稀土永磁體，添加量從0wt.%增加到30wt.%，剩磁的下降僅為17.5%，而矯頑力的下降為62.2%。當LaCe金屬添加量為25wt.%，具有最佳磁性能為Br=11.32 kGs，Hcj=3.499 kOe，(BH)max=21.53 MGOe。含有LaCe金屬的燒結R-Fe-B（R=Nd，La，Ce）永磁體對微結構和制備

3、工藝極其敏感，La和Ce以R-Fe-B多主相結構的形式存在，La元素更加容易擴散到晶界，形成團聚狀晶界，造成主相體積分數(shù)和有利晶界相的減少。
　　研究利用鑄錠工藝制備白云鄂博礦共伴生混合稀土永磁體。發(fā)現(xiàn)燒結溫度明顯影響燒結MM-Fe-B永磁材料的組織和性能，隨燒結溫度的升高，磁體的致密度升高，主相晶粒長大，富稀土相分布更加均勻。得出最佳燒結MM-Fe-B永磁體的工藝為980℃×2.5h，最優(yōu)磁性能為 Br=8.616 kGs， H

4、cj=2.156 kOe，(BH)max=10.63 MGOe。同時使用速凝工藝與雙主相合金的方法相結合，采用白云鄂博共伴生混合稀土替代金屬Nd，分別制備出了添加量為0wt.%、10wt.%、20wt.%、30wt.%、40wt.%、50wt.%、70wt.%的燒結R-Fe-B（R=Pr，Nd，La，Ce）永磁體。當MM占稀土總量20wt.%時，最優(yōu)磁性能為Br=13.26 kGs，Hcj=8.368 kOe，(BH)max=41.49

5、 MGOe，其磁性能與N40磁性產品相當，但生產每噸磁體原材料成本可降低2.4萬元。并且含有MM的R-Fe-B永磁體燒結溫度和熱處理溫度較低，具有節(jié)能的作用。微結構分析發(fā)現(xiàn)其主相分布存在富LaCe和貧LaCe的不同晶粒，表明形成的主相是雙主相結構。R-Fe-B永磁體有少量CeFe2相和雜相的出現(xiàn)。新相形成并且分布在晶界區(qū)域內，導致了晶界相的重構，使磁性能下降。
　　為了提高含MM燒結R-Fe-B永磁體的矯頑力，利用添加PrNd納米

6、顆粒的方法優(yōu)化晶界相，研究了 PrNd納米顆粒對 MM占稀土總量30wt.%的燒結R-Fe-B（R=Pr，Nd，La，Ce）永磁體磁性能與微結構的影響。PrNd納米顆粒添加量分別為0wt.%、2.5wt.%、5wt.%、7.5wt.%、10wt.%，隨PrNd納米顆粒含量的增加，R-Fe-B的剩磁、最大磁能積和密度都是先增加后減小，矯頑力單調增加，而方形度單調減小。當添加量為5wt.%時，磁性能最優(yōu)為 Br=13.32 kGs， Hcj