[發明專利]一種R-T-B系永磁材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010132226.2
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111326306B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 付剛;黃佳瑩;黃清芳;房明海;許德欽
• 申請（專利權）人: 廈門鎢業股份有限公司;福建省長汀金龍稀土有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02;C22C38/16;C22C38/10;C22C38/12;C22C38/14;C22C33/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;倪麗紅

本發明公開了一種R?T?B系永磁材料及其制備方法和應用。該R?T?B系永磁材料的原料組合物包括如下含量的組分：R：28.5～34％；R為稀土元素，所述R包括Nd；Ga0.5％；Cu≥0.4％；B：0.84～0.94％；Co≤2.5％；Fe：59～69％；N：包含Ti、Zr和Nb中的一種或多種；N包含Ti時，Ti為0.15～0.25％；N包含Zr時，Zr為0.2～0.35％；N包含Nb時，Nb為0.2～0.5％；百分比為占原料組合物總質量的質量百分比。本發明的稀土永磁材料在不添加重稀土時，采用低硼無鋁體系磁性能如剩磁、矯頑力、溫度穩定性、方形度較佳，同一批次的永磁材料的磁性能均一。

技術領域

本發明具體涉及一種R-T-B系永磁材料及其制備方法和應用。

背景技術

R-T-B系永磁材料(R指稀土元素，T指過渡金屬元素及第三主族金屬元素，B指硼元素)由于其優異的磁特性而被廣泛應用于電子產品、汽車、風電、家電、電梯及工業機器人等領域，例如硬盤、手機、耳機、和電梯曳引機、發電機等永磁電機中作為能量源等，其需求日益擴大，且各產商對于磁鐵性能例如剩磁、矯頑力性能、溫度穩定性、磁體方形度等的要求也逐步提升。

R-T-B系永磁材料主要由包含R₂T₁₄B化合物的主相和位于該主相的晶界部分的晶界相構成。該R₂T₁₄B化合物具有高飽和磁化和各向異性磁場的強磁性材料。而R-T-B系永磁材料的矯頑力在高溫下會降低，因而發生不可逆熱退磁。目前已知的是：用重稀土元素RH置換作為主相的R₂T₁₄B化合物中的R中的部分輕稀土RL，則矯頑力會提高，矯頑力會隨著置換量的增加而提高。但另一方面，剩余磁通量Br會降低。此外，RH的資源稀少，價格昂貴。為了提升R-T-B系永磁材料的剩磁，通常需要降低B含量。但是當B的含量在較低水平時，會形成R₂T₁₇相。而R₂T₁₇不具有室溫單軸各向異性，進而使得磁體的性能劣化。

另外，磁體材料的方形度是指在J-H退磁曲線上磁極化強度J＝0.9Jr(Jr為剩余磁極化強度，其值與剩余磁感應強度Br相同，二者統稱為剩磁)-所對應的磁場值Hk(膝點矯頑力)，與J-H退磁曲線上J＝0對應的磁場值Hcj(內稟矯頑力)的比值，即Hk/Hcj。具有較高的方形度是高品質磁體所必須具備的條件。以減少在使用過程中尤其是在相對使用溫度較高的環境下的失磁，確保磁體在上述環境中長期使用時仍舊具有高的磁性能。目前現有技術中的永磁材料即使矯頑力和剩磁較高，其方形度也無法同時提升到較佳的水平。

因此，在不添加或少量添加重稀土的情況下，如何采用低B無Al體系的方法制得高矯頑力、高剩磁、方形度以及一致性較佳的R-T-B系永磁材料是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在克服現有技術稀土永磁材料采用低B體系提升磁性能時，通常需要添加大量的重稀土元素，且即使添加了重稀土元素，磁性能(剩磁、矯頑力、溫度穩定性、方形度)仍然無法得到顯著提升的缺陷，而提供了一種R-T-B系永磁材料及其制備方法和應用。本發明的R-T-B系永磁材料在不添加重稀土元素的前提下，采用低硼無鋁體系仍然能夠制備得到磁性能(剩磁、矯頑力、溫度穩定性、方形度)較佳，同時同批次的永磁材料磁性能均一

需要說明的是，現有技術中R-T-B系永磁材料通常需要添加一定量的Al才能夠得到性能較佳的磁體材料，但是發明人通過多次試驗的驗證發現：雖然添加Al會提升磁體材料的磁性能，但是在制備同一批次的產品中，磁性能不均一，即同一批次產品中矯頑力的最大值和最小值之間的差值大于1.5kOe。且本發明通過特定的配方，最終得到的R-T-B系永磁材料的均一性較佳。

本發明采用以下技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種R-T-B系永磁材料的原料組合物，其包括如下質量含量的組分：