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近年来,钕铁硼永磁材料被广泛应用于汽车产业、风力发电、信息能源、机械等众多领域,稀土镨钕金属的大量应用导致稀土镧铈金属的大量积压。然而,传统工艺过多的寻求原材料的纯度,过多的分离和萃取对环境及资源造成严重污染和浪费。因此,制备高性能、低成本的环境友好型永磁材料成为当下磁学领域的研究热点。本文采用白云鄂博矿共伴生混合稀土金属(Misch-Metal,简写成 MM)作为原料,采用熔体快淬法制备了低成本混合稀土纳米晶薄带,并通过放电等离子烧结技术结合双主相合金法优化了配方和实验工艺制备了高性能的 RE-Fe-B磁体,研究了磁体的相组成和微观结构对其综合磁性能的影响。 本文采用熔体快淬法制备了名义成分为MM13+ xFe84-xB6.5(x=0.5、1、1.5、2、2.5)的纳米晶薄带。当x=1.5时,磁体表现出最好的综合磁性能,其内禀矫顽力Hc=9.46 kOe,剩磁Mr=70.86 kGs,最大磁能积(BH)max=9.09 MGOe。实验结果表明,快淬薄带样品以RE2Fe14B(RE=La、Ce、Pr、Nd)多主相结构的形式存在于磁体样品内。当x=1.5时,晶粒间交换耦合作用最弱,富稀土相的反常结构削弱了晶粒间的交换耦合作用,使畴壁运动的钉扎效应增强,导致矫顽力升高。 为进一步优化磁体的相组成,改善混合稀土永磁材料的磁性能,我们采用放电等离子烧结技术将快淬带制备成块状纳米晶磁体。当烧结温度为620℃,烧结压500 MPa时,MM14.5Fe82.5B6.5纳米晶磁体获得了最优磁性能,其内禀矫顽力 Hc=8.6 kOe,最大磁能积(BH)max=7.4 MGOe。将混合稀土热压磁体通过热变形技术制备成各向异性磁体,但样品难以获得较好的织构。 为了改进 MM-Fe-B各向异性永磁材料的磁性能,拓宽高丰度稀土金属在市场中的应用。我们采取双主相合金法结合放电等离子烧结技术,将MM14.5Fe82.5B6.5非晶粉末与麦格昆磁公司 NdFeB(MQU-F牌号)磁粉按不同比例均匀混合,然后将磁粉在烧结温度为630~650℃、压力500 MPa下制备成纳米晶磁体。研究发现随着MM添加含量的增多,Nd(MM)FeB的磁性能逐渐下降。由 dM/dT曲线,发现当混合稀土MM含量大于20%时,Nd(MM)FeB磁体出现了两个居里温度点。将热压坯块 Nd(MM)FeB磁体在710~740℃、69~73%形变量热变形后,发现随着MM含量的增多,磁体沿(006)晶面方向的织构逐渐变弱。