一種由白云鄂博共伴生原礦混合稀土制成的稀土永磁體及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于稀±永磁材料技術領域，涉及一種由白云鄂博共伴生原礦混合稀±制 成的稀±永磁體及其制備方法，具體涉及一種混合稀± -錯欽鐵測雙硬磁合金磁體及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 稀±永磁材料在國家安全、信息、能源、環(huán)保等領域是不可或缺的材料，中國是稀 ±永磁材料生產(chǎn)第一大國。據(jù)行業(yè)分析相關報告顯示中低檔欽鐵測永磁體在傳統(tǒng)應用（揚 聲器、磁選、永磁電機、VCM、MRI等）市場滲透率達50%W上，需求處于穩(wěn)定增長期，年增長 率在5%-10%左右。中國是世界稀±資源大國，包頭白云鄂博礦稀±含量居世界首位，是最 主要的稀±永磁原料和產(chǎn)品生產(chǎn)基地，該礦是世界罕見的多金屬共伴生礦床，具有貧、細、 雜的特點。礦石中錯、欽、銅、鋪W共伴生形態(tài)與鐵共存，發(fā)現(xiàn)錯、欽、銅、鋪的礦相分布形 貌一致，并且有少量的重稀±Dy、化。傳統(tǒng)的稀±永磁體消耗了大量的低豐度、資源緊缺 錯、欽、衫、銅、鋪稀±元素，高豐度銅、鋪元素未得到有效利用而大量積壓，造成稀±資源的 利用不平衡。且原有工藝沒有考慮稀±元素的共伴生特性，過分追求原料的純度，在稀± 采-選-分離提純-冶煉過程中造成嚴重的生態(tài)環(huán)境污染和資源浪費。
[0003] 在保持磁體性能基本不變的情況下，降低材料的生產(chǎn)成本，提高高豐度稀±的利 用，是最近稀±永磁材料行業(yè)的研究熱點和關鍵突破點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于利用白云鄂博原礦混合稀±制備永磁材料（PrNd) y(MM)i_,-Fe-B，然后和傳統(tǒng)的Re(Nd，PrNd)FeB復合，最終制備出性能較高的新型稀±永磁 材料，其中Re為稀±元素。
[0005] -種由白云鄂博共伴生原礦混合稀±制成的稀±永磁體，其特征在于，所述稀± 永磁體的成分如下式所示；(PrNd)x(MM)y(Fei_aAa)zB，其中，2《x+y《2. 5，11《Z《14，MM 為白云鄂博共伴生原礦混合稀±，化為鐵元素，A為A1、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、佩、Ni、 Si、Ti、V、Zr元素中一種或幾種，B為測元素。
[0006] 優(yōu)選的是，所述白云鄂博共伴生原礦混合稀±天然組成成分W重量百分比計包括 如下稀±成分；La: 10%-30%、Ce: 20%-60%、Pr: 5%-10%、Nd: 5%-15%、Sm: 0-0. 05%、Gd: 0-0. 04〇/〇、 化：0-0. 01〇/〇、Dy:〇-〇. 01〇/〇、Y:〇-〇. 01〇/〇。
[0007] -種由白云鄂博共伴生原礦混合稀±制成的稀±永磁體，其特征在于，所述由白 云鄂博共伴生原礦混合稀±制成的稀±永磁體由（PrNd), (MM)i_,-Fe-B和傳統(tǒng)的ReFeB復合 而成，其中〇《x《l，Re為NcUPrNd。所述（PrNd)x(MM)i_x-Fe-B和Re-Fe-B都可W利用粉 末冶金工藝、快渾-熱壓熱變形工藝實現(xiàn)。
[0008] 上述粉末冶金工藝具體包括如下步驟： (1) 原料處理；對原料進行表面處理，將準備好的原料用機械方法或化學方法去除表面 氧化層，其中所述原料包括白云鄂博共伴生原礦混合稀±MM; (2) 配料；將步驟（1)處理后的原料按照一定比例混合配料W分別制備（PrNd) X(MM)i_,-Fe-B和R沁eB，控制最終所制得的稀±永磁體中稀±總量為26-50%，化為 49. 5-72%，B為 0. 5-2%，余下為Al、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、Nb、Ni、Si、Ti、V、Zr中的一 種或幾種； (3 )冶煉；將配料在真空感應爐中進行烙煉，得到（PrNd), (MM)i_,-Fe-B和R沁eB的 鑄錠；或?qū)⑴淞显谡婵崭袘倌隣t中制成厚度在0. 1-lmm之間的（PrNd),(MM)i_,-Fe-B和 ReFeB合金薄片，控制其形成柱狀晶； (4) 制粉；采用氨爆、氣流磨粉，將（PrNd)x(MM)i_x-Fe-B和ReFeB合金磨制成2. 5~5微 米大小的細粉； (5) 壓型；將ReFeB和（PrNd),(MM)i_,-Fe-B細粉按一定比例混合均勻制成混合粉末，在 磁場中壓制成型，壓強l-3T/cm2,磁場H〉15000奧斯特； (6) 燒結(jié)；在真空度高于1(T中a的真空環(huán)境中，將由步驟（5)得到的壓逐放置在熱處理 爐中進行燒結(jié)，所述燒結(jié)工藝為；先由室溫加熱至560~63(TC下保溫1. 5~2. 5小時，然后升 溫至860~930°C下保溫2. 5~3. 5小時，之后升溫至1050~106(TC下保溫1. 5~2. 5小時，最后 隨爐冷卻至室溫后取出； (7) 后期熱處理；在真空度高于10可a的真空環(huán)境中，將步驟（6)得到的燒結(jié)體由室溫 升高至870-89(TC，保溫80-240分鐘，之后降溫至室溫，然后再將溫度升高至470-56(TC，保 溫80-240分鐘后，再降溫至室溫； (8) 磁場熱處理；將經(jīng)步驟（7)后期熱處理后的磁體放置在磁場強度為1. 5-15T的熱處 理爐在真空環(huán)境中1000~llOOC溫度范圍內(nèi)進行回火。
[0009] 上述快渾-熱壓熱變形工藝具體包括如下步驟： (1) 配料；分別按照主合金和輔合金兩種成分配備主合金原料和輔合金原料，主合金 (PrNd)x(MM)i_x-Fe-B按重量百分比計為：（Pr、Nd、MM) ;26-50%，F(xiàn)e;49. 5-72%，B;0. 5-2〇/〇， 其中，匪為白云鄂博共伴生原礦混合稀± ;輔合金ReNdFe按重量百分比計為；(Pr、Nd): 26-50%，化；49. 5-72%，B;0. 5-2〇/〇; (2) 快渾；將（1)中的主合金與輔合金原料分別烙煉快渾，將主合金和輔合金原料加熱 至1200~125CTC后Wl〇-80m/s的渾速進行快渾，噴嘴為圓形或細長的小孔，噴嘴距離冷卻 親2mm-10mm，所得快渾帶在300-100(TC下真空熱處理1分鐘-2小時； (3) 球磨；將（2)中的主合金與輔合金快渾帶分別球磨0.5-4小時，球料比1:4-1:25， 球磨轉(zhuǎn)速10-500轉(zhuǎn)/min; (4) 混粉；將（3)中的主合金與輔合金粉體混合后得到混合粉體，其中，主合金粉體占 混合粉體的質(zhì)量百分比為80-100% ; (5) 熱壓；將（4)中的混合粉體進行熱壓，所述熱壓工藝為；熱壓過程為真空環(huán)境，真 空度高于1〇-中a,熱壓溫度500-80(TC，熱壓壓力100-500MPa，升溫速率10-8(TC/min;熱 壓過程中，待磁體溫度達到預設熱壓溫度后保壓1. 5~2. 5分鐘，所得熱壓磁體的密度為 7-7. 60g/cm3; (6) 熱變形：將（5)中的熱壓磁體進行熱變形，所述熱變形工藝為：熱變形過程為真空 環(huán)境，真空度高于10可a,熱變形溫度850-105(TC，熱變形壓力700-1000MPa，熱變形速率為 12mm/s，升溫速率10-8(TC/min;熱變形過程中，待磁體所受壓力達到預設熱變形壓力后保 壓40~60s;所得熱變形磁體的密度為7-7. 68g/cm3。
[0010] 本發(fā)明提出利用白云鄂博原礦混合稀±開發(fā)出新型資源節(jié)約稀±永磁體替代傳 統(tǒng)的稀±永磁體，W體現(xiàn)稀±元素共伴生自然屬性對材料性能的影響。新型稀±永磁材料 具備價格低廉、減少環(huán)境污染的優(yōu)點，磁能積范圍在25~45MG0e，能夠很好地填補鐵氧體、 SmCo稀±永磁體的適用范圍空白。
[0011] 特色與優(yōu)勢： (1) 利用白云鄂博礦原礦混合稀±制備燒結(jié)稀±永磁材料，可顯著的減少稀±分離步 驟和分離要求，有利于降低材料生產(chǎn)成本的同時保護環(huán)境； (2) 由于混合稀±的共伴生特性，用原礦混合稀±所制備的磁體性能要高于單獨添加 純稀±元素或人工按比例制備的混合稀±所生產(chǎn)的磁體； (3) 添加納米金屬欽可有效的改善材料的晶界相，進而極大地促進材料的性能； (4) 原礦混合稀±除了含有大量的La、Ce、Pr、Nd之外，還有Dy、化等重稀±元素和A1、 Si等其他元素，該些元素都是有益于提高材料磁性能的，該是普通人工混合稀±所不具備 的優(yōu)勢； (5) 該新型燒結(jié)稀±永磁材料有利于提高La、Ce等高豐度稀±的利用率，減少Pr、Nd 價格波動大對稀±永磁材料的價格的影響，有利于稀±永磁材料的推廣應用； (6) 該新型稀±永磁材料磁能積涉及范圍廣，可有效的彌補鐵氧體及SmCo永磁的應用 不足； (7) 由于混合稀±中還有大量的La、Ce元素，可W有效降低燒結(jié)溫度與時間，進一部降 低材料的生產(chǎn)成本。
[0012] (8)雙合金法使兩種稀±永磁材料可W任意比例搭配，有利于按需制備磁體。
[0013]
【具體實施方