CN107578869B - 一种混合稀土-铁基永磁材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合稀土‑铁基永磁材料及其制备方法和应用。所述混合稀土‑铁基永磁材料由稀土提纯中间产物制备，其主相具有R₂Fe₁₄B相结构，所述永磁材料中不含有CeFe₂相，化学通式为：MM_2+xFe_14‑yB_z，其中，R是指稀土元素，MM是指混合稀土金属，x的范围是：0.0≤x≤1.0，y的范围是：0.0≤y≤3.0，z的范围是：1.0≤z≤1.3；所述稀土提纯中间产物为稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的含杂质的具有天然元素比例的混合稀土金属合金；所述永磁材料的内禀矫顽力H_cj≥4kOe，剩磁B_r≥6kGs，最大磁能积(BH)_max≥5MGOe。本发明使用稀土分离过程中所得到的具有天然元素比的混合稀土金属合金为原料，采用简单的熔体快速淬火工艺技术，不仅降低了生产成本，还提高了混合稀土‑铁基永磁材料的综合性能。

Description

一种混合稀土-铁基永磁材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于磁性材料领域。具体地，本发明涉及一种混合稀土-铁基永磁材料及其制备方法和应用。

背景技术

20世纪80年代初，日本和美国的研究人员分别研发出Nd-Fe-B三元合金，并使用快速淬火的方法制备出商用磁粉，成为第三代稀土永磁材料。这种材料的永磁性能主要来自于化学式为Nd₂Fe₁₄B的硬磁相。随后的研究发现，少量富Nd晶界相的存在、少量Tb和Dy的添加以及细化晶粒等工艺均可有效地提高磁体的永磁性能。时至今日，钕铁硼依然是性能最好的永磁材料。

随着信息技术、自动化技术和新能源技术的发展，钕铁硼永磁材料的生产量不断增加，使金属钕的使用量大幅提高。稀土矿多为伴生矿，在稀土金属的生产过程中，需要先通过酸洗将稀土元素从矿石中萃取出来，再将这些稀土元素进行分离，在分离之前，稀土金属按照矿石所规定的天然百分比以合金形式存在，称为混合稀土金属，下文的化学式中使用MM表示这种金属。以包头白云鄂博矿为例，其混合稀土中各稀土元素的含量为：La＝26～29wt％，Ce＝49～53wt％，Pr＝4～6wt％，Nd＝15～17wt％。混合稀土经过分离得到镧铈合金和镨钕合金，再次分离得到纯金属镧、铈、镨、钕等。稀土金属价格高，除了矿藏稀少外，很大程度上是由于金属分离和提纯工艺复杂。金属镨钕的开采和使用造成了大量稀土金属镧和铈的积压。与此同时，稀土金属的分离和提纯过程也带来了能源浪费和环境污染问题。

钕铁硼永磁材料中金属镨钕占原材料成本的90％，而混合稀土的价格仅为金属镨钕的三分之一，相对低廉的价格促使人们开始研究混合稀土铁硼永磁材料。相关研究主要集中在使用混合稀土金属替代钕铁硼中的镨钕合金上。依据替代量的不同，可以将这些工作分为四类：

(一)微量替代。在这类研究中，通常只有不足5％的镨钕合金被混合稀土所替代。这样低的替代量并不能明显降低磁体的生产成本，所以这类研究更加关注稀土杂质对磁体性能的影响。正如之前所述，稀土矿常为伴生矿，且分离和提纯比较困难，简单的提纯所得到的产物中通常含有其它稀土杂质，所以有关这些杂质对磁体性能影响的研究有助于简化稀土原材料的生产工艺和降低生产成本。

(二)少量替代。在使用混合稀土制备MM₂Fe₁₄B磁体的研究中，人们更为关心的是如何在不明显降低磁体性能的前提下，尽量多地使用混合稀土金属替代镨钕合金。大量研究表明，当替代量低于20％时，即使使用传统的制备工艺，获得的磁体性能也没有大幅度降低。

(三)大量替代。当替代量增加到50％左右时，磁体的原材料成本被大大降低了，但与此同时，磁体的永磁性能也有明显的下降。但如果适当改进生产工艺，如使用双主相法，也可以制备出性能较好的磁体。

(四)完全使用混合稀土制备MM₂Fe₁₄B磁体，即混合稀土-铁基永磁材料。相关研究在Nd₂Fe₁₄B发现后不久就有报道。1988年Gong等使用铈含量为50％，镧含量为25％，钕含量为15％，镨含量为5％，其它元素含量为5％的混合稀土金属为原料，分别制备了薄带和烧结样品。在不添加其它改性元素的情况下，所制备的MM₁₇Fe₇₅B₈薄带的饱和磁化强度M_s为80.8emu/g，矫顽力H_c为3.3kOe。在少量添加Al的情况下，所制备的MM₂₂Fe₆₈Al₂B₈烧结磁体的矫顽力为4.5kOe，并且随着Dy₂O₃的添加得到大幅度提升(J.Appl.Phys.63,3513)。

混合稀土-铁基永磁材料的性能虽然低于传统镨钕铁硼材料，但其造价低廉，有利于稀土资源的平衡利用和减少磁体生产过程所带来的环境污染，是一类具有商业应用价值的永磁材料。近年来，随着镨钕资源的匮乏和价格上涨，混合稀土-铁基永磁材料再次引起人们的关注。

2014年，Niu等系统地研究了使用混合稀土金属替代镨钕合金制备的R₂Fe₁₄B单相烧结磁体，并揭示了混合稀土的替代量对磁体性能的影响及其可能的原因(J.Appl.Phys.115,113912)。文献中所制备的成分为La_4.19Ce_7.90Pr_0.80Nd_2.41Cu_0.08Co_0.56B_{6.1 1}Fe_bal的单相烧结磁体的性能为：B_r＝9.475kGs，H_cj＝0.457kOe，(BH)_max＝2.397MGOe。

在文献J.Appl.Phys.115,113912中公开的所制备的混合稀土-铁基单相烧结磁体的最大磁能积较低，限制了其使用范围。分析该文献中的相关数据可知，该文献中所制备的名义成分为Pr_2.68Nd_10.46Dy_0.73Cu_0.10Al_0.24Nb_0.21Co_1.00B_6.05Fe_bal的磁体，其最大磁能积为理论值(Br²/4)的96％，但名义成分为La_4.19Ce_7.90Pr_0.80Nd_2.41Cu_0.08Co_0.56B_6.11Fe_bal的磁体的最大磁能积则不足其理论值的11％，这说明磁体方形度不佳和矫顽力过低是导致其最大磁能积较低的主要原因。而文章认为，造成磁体矫顽力随混合稀土含量增加而降低的主要原因并不是R₂Fe₁₄B主相内禀磁性能的降低，而是Ce在主相晶粒边界处的富集、无富铈晶间相以及块状CeFe₂相的生成。

此外，在目前已公布的专利中，混合稀土-铁基永磁材料的制备工艺有过快淬退火和烧结两种，但这两种工艺均属于平衡或近平衡成相工艺，不能有效避免CeFe₂相生成。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种以稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的具有天然元素比例的混合稀土金属合金为原料制备的具有R₂Fe₁₄B相结构的永磁材料，其具有较好的方形度、较高的矫顽力和最大磁能积。

本发明的另一个目的是提供本发明的永磁材料的制备方法。

本发明的又一个目的是提供由本发明的永磁材料制备而成的磁粉、磁性液体或磁体。

本发明的再一个目的是提供本发明的永磁材料、磁粉、磁性液体或磁体的应用。

除非另外说明，本文所用的术语“混合稀土”、“混合稀土金属”、“混合稀土金属合金”和“MM”均指代稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的含杂质的具有天然元素比例的混合稀土金属合金。

除非另外说明，本文所用的术语“熔体快速淬火工艺”是指在非氧化气氛下，将合金锭熔化为熔融液体，并引导到旋转金属轮的表面，以将熔融液体淬火成合金丝、薄带、薄片或颗粒的技术。

本发明的发明人经过研究发现，由于混合稀土金属中铈含量较高，在使用烧结工艺或过快淬退火工艺等平衡或近平衡工艺制备磁体时，磁体中不可避免地会出现CeFe₂相，同时晶间富稀土相减少甚至消失，晶界变得模糊。本发明人针对以上问题，经过大量的研究发现，以铁、硼以及稀土提纯过程中所得到的低纯度具有天然元素比的混合稀土金属为原料，使用熔体快速淬火工艺(其是一种非平衡工艺)，能够制备出具有R₂Fe₁₄B相结构的混合稀土-铁基永磁材料，其中R是指稀土元素。本发明的发明人还令人惊奇地发现，混合稀土金属中杂质(如：Sm、Fe、Si、Mg、Zn、W、Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Cr、Ni、Th、C、H、O等)的存在未影响R₂Fe₁₄B相生成。并且，熔体快速淬火工艺可以有效抑制CeFe₂相的产生，本发明的混合稀土-铁基永磁材料中未发现有CeFe₂相存在。本发明所制备的混合稀土-铁基永磁材料具有较好的方形度、较高的矫顽力和最大磁能积。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

一方面，本发明提供了一种由稀土提纯中间产物制备的混合稀土-铁基永磁材料，其化学通式为：MM_2+xFe_14-yB_z，其中，R是指稀土元素，MM是指混合稀土金属，x的范围是：0.0≤x≤1.0，y的范围是：0.0≤y≤3.0，z的范围是：1.0≤z≤1.3；所述永磁材料的主相具有R₂Fe₁₄B相结构，所述永磁材料中不含有CeFe₂相；所述稀土提纯中间产物为稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的含杂质的具有天然元素比例的混合稀土金属合金；所述永磁材料的内禀矫顽力H_cj≥4kOe，剩磁B_r≥6kGs，最大磁能积(BH)_max≥5MGOe。

优选地，所述永磁材料的平均晶粒尺寸为30～60nm，晶界厚度为2～8nm。其高矫顽力由畴壁钉扎作用保证，剩磁比和方形度因晶间耦合作用而得到优化。

优选地，所述混合稀土金属合金中各稀土元素的含量为：La＝26～29wt％，Ce＝49～53wt％，Pr＝4～6wt％，Nd＝15～17wt％。

优选地，所述永磁材料中含有由所述混合稀土金属合金引入的选自Sm、Fe、Si、Mg、Zn、W、Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Cr、Ni、Th、C、H和O中的一种或多种杂质。

优选地，由所述混合稀土金属合金引入的所述杂质在所述永磁材料中的总含量为0.13～1.74wt％。

优选地，所述永磁材料的内禀矫顽力H_cj为4～10kOe，更优选为5～9.1kOe；剩磁B_r为6～9kGs，更优选为6～8.3kGs；最大磁能积(BH)_max为5～11MGOe；更优选为9～10.2MGOe。

优选地，所述混合稀土金属合金的纯度≥95wt％，更优选为95.0～99.5wt％。

优选地，所述混合稀土金属合金中的杂质包括Sm、Fe、Si、Mg、Zn、W，Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Cr、Ni、Th、C、H和O中的一种或多种。

优选地，所述永磁材料是以铁、硼以及稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的含杂质的具有天然元素比例的混合稀土金属合金为原料，使用熔体快速淬火工艺制备而成的。

另一方面，本发明提供一种本发明的永磁材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)按化学式MM_2+xFe_14-yB_z配制原料，其中，原料中的稀土元素由稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的含杂质的具有天然元素比例的混合稀土金属合金提供；

2)将步骤1)配制的原料在非氧化气氛中熔炼成合金锭；

3)将步骤2)获得的合金锭熔化，将熔融液体引导到旋转金属轮的表面，以将熔融液体淬火成合金丝、薄带、薄片或颗粒，其中，旋转金属轮的表面线速度为5～35m/s，淬火过程在非氧化气氛中进行。

在本发明的永磁材料的制备方法中，对熔炼成合金锭的方法没有特别的限制，可以使用本领域常用的各种熔炼方法进行熔炼，如电弧炉熔炼或感应熔炼等。例如，可以使用电弧炉将步骤1)配制的原料在非氧化气氛中熔炼成合金锭，其中，合金熔炼前将电弧炉内抽真空至真空度小于1×10^-2帕，然后向炉腔内充入氩气至0.5～1.5个大气压。

又一方面，本发明提供一种磁粉、磁性液体或磁体，其由本发明的永磁材料制备而成。

优选地，所述磁体为双主相或多主相磁体，其是以本发明的永磁材料为一相或多相，使用粘结、烧结或热压热变形工艺制备而成。

再一方面，本发明提供本发明的永磁材料、磁粉、磁性液体或磁体在发电机、电动机、收放音设备、磁力机械、风电系统、磁扣、磁性密封条、玩具或文具中的应用。

从内禀磁性能看，La₂Fe₁₄B和Ce₂Fe₁₄B在室温下的饱和磁化强度4πM_s、磁晶各向异性场H_a和居里温度T_c分别为13.8kGs、20kOe和530K以及11.7kGs、26kOe和424K。而在传统的镨钕铁硼永磁材料中，Pr₂Fe₁₄B和Nd₂Fe₁₄B在室温下的饱和磁化强度、磁晶各向异性场和居里温度分别为15.6kGs、75kOe和565K以及16.0kGs、73kOe和585K。由于R₂Fe₁₄B在R为La、Ce、Pr、Nd时均可成相，且当R为多种元素的混合时倾向于形成具有R₂Fe₁₄B结构的赝三元金属间化合物，所以使用混合稀土金属制备R₂Fe₁₄B型永磁材料在主相成相方面并不存在困难，且合金主相R₂Fe₁₄B相的饱和磁化强度可粗略地估计为13kGs。

从制备工艺角度看，如果混合稀土-铁基永磁材料的最大磁能积也可以像传统钕铁硼磁体一样达到其理论值的95％以上，则其最大磁能积约为25MGOe。但传统的烧结工艺会在磁体中引入块状分布的CeFe₂相，同时使La和Ce元素在晶界处富集，使得磁体的矫顽力、方形度和温度稳定性变差。

从价格、资源和环保方面看，混合稀土金属的价格约为镨钕合金的三分之一，且资源更为丰富，无需元素分离。

基于以上考虑，本发明采用混合稀土金属合金为原料，制备MM₂Fe₁₄B赝三元永磁合金。同时，使用熔体快速淬火工艺，有效避免了块状分布的CeFe₂相的产生和La和Ce元素在晶界处的富集，使磁体的矫顽力、方形度和温度稳定性均得以提高。在文献J.Appl.Phys.115,113912中公开的成分为La_4.19Ce_7.90Pr_0.80Nd_2.41Cu_0.08Co_0.56B_6.11Fe_bal的单相烧结磁体的性能为：B_r＝9.475kGs，H_cj＝0.457kOe，(BH)_max＝2.397MGOe，而本发明的永磁材料的内剩磁B_r≥6kGs，禀矫顽力H_cj≥4kOe，最大磁能积(BH)_max≥5MGOe。以实施例1中制备的材料为例，MM_2.4Fe₁₄B合金的剩磁为7.27kGs，剩磁比为0.71，内禀矫顽力为6.29kOe，最大磁能积为10.14MGOe，相当于其理论值的77％。进一步测试表明，样品磁反转过程中钉扎作用明显，不可逆磁化率对约化磁场的分布较集中，晶粒间存在较强的交换耦合作用。

在低纯度具有天然元素比例的混合稀土金属中，除了主要成分金属镧、铈、镨、钕以外，还含有Sm、Fe、Si、Mg、Zn、W、Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Cr、Ni、Th、C、H和O中的一种或多种杂质。本发明的发明人发现，这些杂质元素的存在并没有明显地降低磁体性能。相反地，以含有这些杂质的混合稀土金属为原料所制备的磁体，其性能略高于以高纯度稀土单质配制的相同成份的合金为原料所制备的磁体。这可能是由于杂质中的Zn和Cu均属于晶界改善元素，有利于提高磁滞回线的方形度，而Si可以提高R₂Fe₁₄B相的H_a，从而提高磁体的矫顽力。

本发明使用稀土分离过程中所得到的具有天然元素比的混合稀土金属合金为原料，采用简单的熔体快速淬火工艺技术，不仅降低了生产成本，避免了稀土分离过程带来的环境污染，还有效地避免了La、Ce等稀土元素偏析和CeFe₂相生成，所制备的永磁材料的综合性能优于现有技术中的高混合稀土含量和高Ce含量永磁材料。考虑到原材料价格优势及其对稀土资源平衡利用的意义，使用这种含有杂质的混合稀土金属合金制备永磁材料具有重要的实用价值。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1为本发明实施例1制备的MM_2+xFe₁₄B合金薄带的XRD图谱。

图2为本发明实施例1制备的MM_2+xFe₁₄B合金薄带的初始磁化曲线和磁滞回线。

图3A为本发明实施例1制备的MM_2.2Fe₁₄B合金薄带的小回线中的矫顽力和剩磁与外场的关系，图3B为该样品的约化不可逆磁化率曲线和Henkel plots曲线；图中，M(H)/M_s表示最大磁场为H的小回线中磁场为H时的磁化强度与样品的饱和磁化强度的比值，M_r(H)/M_r表示最大磁场为H的小回线中的剩磁与样品饱和磁化后的剩磁的比值，H_c(H)/H_cj表示最大磁场为H的小回线中的矫顽力与样品内禀矫顽力的比值，H/H_c表示约化磁场，δm表示Henkelplots中的δm值，其公式为δm＝I_d(H)-[1-2I_r(H)]，其中I_d(H)为约化初始磁化剩磁，I_r(H)为约化退磁剩磁，χ_irr/M_s表示不可逆磁化率与饱和磁化强度的比值。

图4为本发明实施例1制备的MM_2.2Fe₁₄B合金薄带的透射电镜照片。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

本发明实施例中所用原料：

1)商业化的混合稀土金属合金，购自内蒙古包钢稀土国际贸易有限公司，纯度有两种，实施例1和实施例2中使用的混合稀土金属合金纯度为：总稀土＝99.70wt％，其中La、Ce、Pr、Nd的重量百分比分别为：28.38wt％、50.66wt％、5.24wt％和15.27wt％，主要杂质的含量分别为：Sm≤0.05wt％，Mg＝0.05wt％，Fe＝0.04wt％，Cr≤0.03wt％，Si＝0.02wt％，Zn、W、Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Ni、Th、C、H≤0.01wt％，O≤0.1wt％；实施例3中使用的混合稀土金属合金纯度为：总稀土＝95.91wt％，其中La、Ce、Pr、Nd的重量百分比分别为：26.64wt％、52.06wt％、5.65wt％和15.65wt％，Sm的含量低于0.07wt％，Fe＝0.25wt％，Zn＝0.10wt％，Si＝0.05wt％，Cu≤0.02wt％，Mg、Cr、W、Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Ni、Th、C、H≤0.01wt％，O≤0.1wt％。

2)其它原材料及其纯度分别是：单质Fe(99.9wt％)购自北京有色金属研究院。FeB合金(97wt％，Fe、B重量比为77.6wt％:22.4wt％)，购自北京中科三环高技术股份有限公司。

实施例1-3

1)分别按照以下化学组成配原料：

实施例1：MM_2+xFe₁₄B(x＝0.0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0)

实施例2：MM₂Fe_14-yB(y＝1.0、2.0和3.0)

实施例3：MM₂Fe₁₄B_z(z＝1.1、1.2和1.3)

2)将按照以上组分配好的原料分别放入电弧炉，抽真空至3×10^-3Pa以上，使用高纯氩气清洗炉腔2次，每次清洗充气至0.5个大气压，清洗后充入1个大气压的高纯氩气，将原料反复熔炼4次，得到合金锭。

3)将熔炼所得合金锭在石英管中使用感应加热的方法熔化，将熔融合金通过直径为0.6mm的孔在0.8个大气压的压差下喷射到表面线速度为20m/s的水冷铜轮上快速淬火，加热和喷射过程均在氩气保护下进行。即得到薄带形式的本发明永磁材料。

性能测试

1、使用日本理学的型号为D/Max-2400的X射线衍射仪对淬火得到的金属薄带进行相结构分析。使用的步长为0.02度，每步停留2秒。结果如图1所示，图谱显示合金主相为R₂Fe₁₄B相。

2、使用美国Lakeshore的型号为7410的振动样品磁强计对淬火得到的金属薄带进行磁性能测量。样品的初始磁化状态为热退磁状态。样品的形状为3毫米×3毫米×0.05毫米的薄片，测试所加磁场平行于带面方向，并忽略形状退磁因子。使用扫场模式测量，取点间隔为250奥斯特，磁场范围为±20000奥斯特。

图2所示为以上测量所得到的实施例1制备的MM_2+xFe₁₄B合金薄带的初始磁化曲线和磁滞回线。其中初始磁化曲线表现出明显的钉扎机制特征；磁滞回线剩磁比较高，方形度好。

实施例1-3中样品的磁性能依次列于表1-3中。

表1

表2

表3

综合实施例1-3制得的永磁材料的磁性能，可以看出：相对于文献J.Appl.Phys.63,3513和J.Appl.Phys.115,113912中的高混合稀土含量和高镧铈含量的永磁材料，本发明制备的永磁材料具有更高的矫顽力和最大磁能积，综合性能更优。其中，当稀土含量增加时，矫顽力也随之增加。在一个相当宽的成分范围内，最大磁能积数值变化不大。

图3A所示为本发明实施例1制备的MM_2.2Fe₁₄B合金薄带的小回线中的矫顽力和剩磁与外场的关系曲线。样品的小回线是指在较低磁场下测得的样品的磁滞回线。适当选择，并不断加大该磁场，可以得到一系列低场磁滞回线。将这些回线中的剩磁和矫顽力对所加磁场绘图，可作为矫顽力机制的判据之一。

图3B所示为本发明实施例1制备的MM_2.2Fe₁₄B合金薄带的约化不可逆磁化率曲线和Henkel plots曲线。将热退磁态样品加一较小的正向磁场H，然后撤去该磁场。在此过程中，当磁场再次降为零时所得到的磁化强度即为样品初始磁化过程中在H场下的不可逆磁化强度，或称为初始磁化过程的回复曲线剩磁。不断增加磁场H，可以得到一系列这样的不可逆磁化强度。将所得到的不可逆磁化强度值对所加正向磁场H绘图，就得到样品初始磁化过程的不可逆磁化曲线，由样品初始磁化过程的不可逆磁化曲线对磁场求导得到的磁化率即为样品初始磁化过程的不可逆磁化率。

同样，将样品正向磁化到饱和，再加一较小的反向磁场H，然后撤去该磁场。在此过程中，当磁场再次降为零时所得到的磁化强度即为样品退磁过程中在H场下的不可逆磁化强度，或称为退磁过程的回复曲线剩磁。重复上述的测量和数据处理过程就得到样品退磁过程的不可逆磁化曲线和不可逆磁化率。

3、使用日本电子的型号为JEM-2100F的透射电子显微镜对实施例1制备的MM_2.2Fe₁₄B合金薄带的显微形貌进行了观察，照片如图4所示。经测定，本发明的永磁材料的平均晶粒尺寸为30～60nm，晶界厚度为2～8nm。其高矫顽力由畴壁钉扎作用保证，剩磁比和方形度因晶间耦合作用而得到优化。

Claims (11)

1.一种由稀土提纯中间产物制备的混合稀土-铁基永磁材料，所述永磁材料的主相具有R₂Fe₁₄B相结构，所述永磁材料中不含有CeFe₂相，其化学通式为：MM_2+xFe_14-yB_z，其中，R是指稀土元素，MM是指混合稀土金属，x的范围是：0.0≤x≤1.0，y的范围是：0.0≤y≤3.0，z的范围是：1.0≤z≤1.3；

所述稀土提纯中间产物为稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的含杂质的具有天然元素比例的混合稀土金属合金；

所述永磁材料的内禀矫顽力H_cj≥4kOe，剩磁B_r≥6kGs，最大磁能积(BH)_max≥5MGOe；

所述混合稀土金属合金中各稀土元素的含量为：La＝26～29wt％，Ce＝49～53wt％，Pr＝4～6wt％，Nd＝15～17wt％；

所述永磁材料中含有由所述混合稀土金属合金引入的选自Sm、Fe、Si、Mg、Zn、W、Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Cr、Ni、Th、C、H和O中的一种或多种杂质；

其中，所述永磁材料是以铁、硼以及稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的含杂质的具有天然元素比例的混合稀土金属合金为原料，使用熔体快速淬火工艺制备而成的。

2.根据权利要求1所述的永磁材料，其中，所述永磁材料的平均晶粒尺寸为30～60nm，晶界厚度为2～8nm。

3.根据权利要求1所述的永磁材料，其中，由所述混合稀土金属合金引入的所述杂质在所述永磁材料中的总含量为0.13～1.74wt％。

4.根据权利要求1所述的永磁材料，其中，所述永磁材料的内禀矫顽力H_cj为4～10kOe；剩磁B_r为6～9kGs；最大磁能积(BH)_max为5～11MGOe。

5.根据权利要求1所述的永磁材料，其中，所述混合稀土金属合金的纯度≥95wt％。

6.根据权利要求1所述的永磁材料，其中，所述混合稀土金属合金的纯度为95.0～99.5wt％。

7.根据权利要求1所述的永磁材料，其中，所述混合稀土金属合金中的杂质包括Sm、Fe、Si、Mg、Zn、W，Mo、Cu、Ti、Ca、Pb、Cr、Ni、Th、C、H和O中的一种或多种。

8.制备权利要求1至7中任一项所述永磁材料的方法，所述方法包括以下步骤：

1)按化学式MM_2+xFe_14-yB_z配制原料，其中，原料中的稀土元素由稀土提纯过程中从轻稀土矿中提取的含杂质的具有天然元素比例的混合稀土金属合金提供；

2)将步骤1)配制的原料在非氧化气氛中熔炼成合金锭；

3)将步骤2)获得的合金锭熔化，将熔融液体引导到旋转金属轮的表面，以将熔融液体淬火成合金丝、薄带、薄片或颗粒，其中，旋转金属轮的表面线速度为5～35m/s，淬火过程在非氧化气氛中进行。

9.一种磁粉、磁性液体或磁体，其由权利要求1至7中任一项所述的永磁材料制备而成。

10.根据权利要求9所述的磁粉、磁性液体或磁体，其中，所述磁体为双主相或多主相磁体，其是以权利要求1至7中任一项所述的永磁材料为一相或多相，使用粘结、烧结或热压热变形工艺制备而成。

11.权利要求1至7中任一项所述的永磁材料或权利要求9或10所述的磁粉、磁性液体或磁体在发电机、电动机、收放音设备、磁力机械、风电系统、磁扣、磁性密封条、玩具或文具中的应用。

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