超细稀土-过渡金属合金及其永磁材料的制备

摘要

本发明提供了一种利用化学反应和不经强力球磨制备晶粒结构完整、具有一定晶粒尺寸的超细稀土-过渡金属合金粉末的方法。用此方法可以很好地将LnM^I_12-xM^II_x和Ln₂M^I₁₇(Ln为稀土，M^I和M^II分别为过渡金属)的粒度控制在0.2～15μm之间，并且可以方便地得到单一的稀土-过渡金属合金物相。将这样得到的稀土-过渡金属合金细粉在高纯氮或碳氢化合物气氛中进行填隙反应，则可以不经强力球磨直接得到具有一定晶粒大小、晶粒结构完整、并具有优良磁性能的氮或碳填隙的稀土-过渡金属永磁材料。

主权项

1.本发明涉及一种利用化学反应和不需强力球磨制备晶粒结构完整、具有一定晶粒尺寸的超细稀土-过渡金属合金及相应的填隙型永磁材料的方法，其特征在于以可溶性稀土和过渡金属化合物为原料，利用高分子网络溶胶-凝胶法、氢氧化物溶胶-凝胶法和喷雾干燥造粒法分别制备出超细的稀土金属和过渡金属氧化物。按照化学式(I)或(II)中各组分的摩尔比，称取适当量的上述稀土和过渡金属氧化物超细粉，在H2或N2-H2(H2摩尔分数为0.02～1.0)气氛中、于400～900℃预还原2～10小时。然后与过量的CaH2一起磨细混匀。然后在惰性气氛或高真空保护下，于750～1150℃之间进行还原-扩散反应2～12小时，所得产物用稀的弱酸水溶液和水洗去其中的金属钙和氧化钙，即制得具有一定晶粒尺寸的超细稀土-过渡金属合金，其组成可表示为：LnMI12－xMIIx (I)Ln2MI17 (II)其中：Ln可以是La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb或Lu；MI可以是Fe或Co；MII可以是Ti，V，Cr，Mn，Cu，Zn，Zr，Nb，Mo，Ru，Hf；Ta，W或Re 0＜x＜3将上述超细稀土-过渡金属合金在20kPa～15MPa高纯氮、CH4或C2H2的气氛中，于300～680℃之间进行填隙反应2～10小时，即制得具有一定晶粒尺寸的超细氮或碳填隙的稀土-过渡金属永磁粉末材料，其组成可表示为：LnMI12-xMIIxAy (III)In2MI17Ay (IV)其中：Ln可以是La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb或Lu；MI可以是Fe或Co；MII可以是Ti，V，Cr，Mn，Cu，Zn，Zr，Nb，Mo，Ru，Hf，Ta，W或ReA可以是N或C0＜x＜30.5＜y＜6