R-T-B系烧结磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了R‑T‑B系烧结磁体及其制备方法。该R‑T‑B系烧结磁体包含：R、B、Ti、Ga、Al、Cu和T，其含量如下：R的含量为29.0～33％；B的含量为0.86～0.93％；Ti的含量为0.05～0.25％；Ga的含量为0.3～0.5％，但不为0.5％；Al的含量为0.6～1％，但不为0.6％；Cu的含量为0.36～0.55％；所述百分比为质量百分比。本发明专利技术通过采用低B技术，在不添加或少量添加重稀土的情况下，既提高了R‑T‑B系烧结磁体的剩磁性能，也保证了磁体的矫顽力和方形度。

R-T-B system sintered magnet and its preparation

【技术实现步骤摘要】
R-T-B系烧结磁体及其制备方法本申请要求申请日为2019年12月31日的中国专利申请CN201911423952.3的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。
本专利技术涉及R-T-B系烧结磁体及其制备方法。
技术介绍
R-T-B系烧结磁铁(R指稀土元素，T指过渡金属元素及第三主族金属元素，B指硼元素)由于其优异的磁特性而被广泛应用于电子产品、汽车、风电、家电、电梯及工业机器人等领域，例如硬盘、手机、耳机、和电梯曳引机、发电机等永磁电机中作为能量源等，其需求日益扩大，且各产商对于磁铁性能例如剩磁、矫顽力性能的要求也逐步提升。实验中发现，在R-T-B系烧结磁体制备的过程中容易析出R2Fe17相，进而使得磁体的矫顽力性能劣化。现有技术中，有通过添加重稀土元素例如Dy、Tb、Gd等，以提高材料的矫顽力以及改善温度系数，但重稀土价格高昂，采用这种方法提高R-T-B系烧结磁体产品的矫顽力，会增加原材料成本，不利于R-T-B系烧结磁体的应用。因此，需要在不添加或少量添加重稀土的情况下，制备得到高矫顽力的R-T-B系烧结磁铁。例如专利CN106128673A，制备了烧结钕铁硼磁体(剩磁12.77kGs、矫顽力22.42kOe)。但是其B含量较高，会生成较多的富B相，进而影响到产品的剩磁性能。该现状亟待解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于解决现有技术中在不添加或少量添加重稀土(重稀土RH添加量≤1)的情况下，难以制备得到高矫顽力且高剩磁的R-T-B系烧结磁铁的问题，而提供了R-T-B系烧结磁体及其制备方法。本专利技术在不添加或少量添加重稀土的情况下，通过微量的Ti、以及Ga、Al、Cu和Co的联合添加，抑制R2Fe17相的析出，并在时效过程中在晶界生成高Cu低Al相Rx-(Cua-Gab-Alc)y，大幅提升了磁体的矫顽力。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术公开了R-T-B系烧结磁体，其包含：R、B、Ti、Ga、Al、Cu和T，其含量如下：R的含量为29.0～33％；B的含量为0.86～0.93％；Ti的含量为0.05～0.25％；Ga的含量为0.3～0.5％，但不为0.5％；Al的含量为0.6～1％，但不为0.6％；Cu的含量为0.36～0.55％；其中，R为至少含有Nd的稀土元素，B为硼，Ti为钛，Ga为镓，Al为铝，Cu为铜，T包含Fe和Co；所述百分比为质量百分比。本专利技术中，所述R的含量可为本领域常规。较佳地，所述R的含量为30.2～33％，例如为30.2％、31.5％、33％；所述百分比为质量百分比。本专利技术中，所述R为包含重稀土元素RH的稀土元素。较佳地，所述R中，RH的含量为0或不大于1％，例如为0％、0.5％；所述百分比为质量百分比。本专利技术中，采用低B技术，可有效地实现在无重稀土或重稀土添加量(RH＝0或RH≤1)较少的情况下，得到高性能R-T-B系烧结磁体。本专利技术中，B的含量在0.86～0.93％之间，若B含量小于0.86％的话，磁体的方形度会变的较差；B含量大于0.93％的话，达不到高性能。较佳地，所述B的含量为0.915～0.93％，例如为0.915％、0.92％、0.93％；所述百分比为质量百分比。本专利技术中，较佳地，所述R-T-B系烧结磁体包含主相和晶界相；其中，所述主相包含R2T14B，所述晶界相包含Rx-(Cua-Gab-Alc)y和稀土氧化相；其中，x/y＝1.5～3；a/b＝2～5；(a+b)/c＝30～70；所述主相的含量为94～98％；所述Rx-(Cua-Gab-Alc)y的含量为1～3.5％；所述稀土氧化相的含量为1～2.5％，所述百分比为体积百分比。更佳地，所述晶界相Rx-(Cua-Gab-Alc)y中，x/y＝1.5～3，a:b:c＝(10～40):(6～19):1。本专利技术中，通过Ti、Ga、Al、Cu的适量添加，有效地抑制了R2T17的析出。专利技术人发现，虽然加入了较多的Al，但由于微量的Ti的一同添加，制得的R-T-B系烧结磁体在晶界并没有形成高Al的晶界相，而是形成了高Cu低Al的晶界相Rx-(Cua-Gab-Alc)y，该相的生成可起到修饰晶界的作用，改善晶界相的浸润角以及流动性，使得晶界相在主相之间流动更为容易，进而晶界相变得轻薄连续，既起到去磁耦合的作用又增加了主相的体积分数，得到了Br与Hcj均优异的磁体。其中，所述氧化稀土相，本领域技术人员知晓，是由于不可避免的氧化反应而得。较佳地，所述Ti的含量为0.15～0.25％，例如为0.15％、0.2％、0.25％；所述百分比为质量百分比。较佳地，所述Ga的含量为0.3～0.455％，例如为0.3％、0.4％、0.455％；所述百分比为质量百分比。较佳地，所述Al的含量为0.65～1％，但不为1％，例如为0.65％、0.7％、0.8％、0.9％；所述百分比为质量百分比。较佳地，所述Cu的含量为0.45～0.55％，例如为0.45％、0.5％、0.55％；所述百分比为质量百分比。本专利技术中，所述Fe和Co的含量为本领域常规。较佳地，所述Fe和Co的含量为占100％质量百分比的余量；所述百分比为质量百分比。更佳地，所述Co的含量为0.5～3％，例如为0.5％、1.5％、3.0％；所述百分比为质量百分比。更佳地，所述Fe的含量为60～68％；所述百分比为质量百分比。本专利技术中，所述R-T-B系烧结磁体包含不可避免的杂质以及制备过程中引入的O、N或C。较佳地，所述R-T-B系烧结磁体中C、N和O的含量总和为1000ppm～3500ppm。在本专利技术一优选实施方式中，所述R-T-B系烧结磁体，其包含：Nd的含量为31.5％，B的含量为0.92％，Co的含量为0.5％；Al的含量为0.9％，Cu的含量为0.45％，Ga的含量为0.455％，Ti的含量为0.2％，Fe为余量；所述百分比为质量百分比。在本专利技术一优选实施方式中，所述R-T-B系烧结磁体，其包含：Nd的含量为31.5％，B的含量为0.92％，Co的含量为0.5％；Al的含量为1.0％，Cu的含量为0.5％，Ga的含量为0.455％，Ti的含量为0.2％，Fe为余量；所述百分比为质量百分比。在本专利技术一优选实施方式中，所述R-T-B系烧结磁体，其包含：Nd的含量为31.5％，Dy的含量为0.5％；B的含量为0.915％，Co的含量为0.5％；Al的含量为0.7％，Cu的含量为0.55％，Ga的含量为0.455％，Ti的含量为0.25％，Fe为余量；所述百分比为质量百分比。在本专利技术一优选实施方式中，所述R-T-B系烧结磁体，其包含：Nd的含量为30.2％，B的含量为0.93％，Co的含量为1.5％；Al的含量为0.65％，Cu的含量为0.4％，Ga的含量为0.3％，Ti的含量为0.15％，Fe为余量；所述百分比为质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种R-T-B系烧结磁体，其特征在于，其包含：R、B、Ti、Ga、Al、Cu和T，其含量如下：/nR的含量为29.0～33％；/nB的含量为0.86～0.93％；/nTi的含量为0.05～0.25％；/nGa的含量为0.3～0.5％，但不为0.5％；/nAl的含量为0.6～1％，但不为0.6％；/nCu的含量为0.36～0.55％；/n其中，R为至少含有Nd的稀土元素，B为硼，Ti为钛，Ga为镓，Al为铝，Cu为铜，T包含Fe和Co；所述百分比为质量百分比。/n

【技术特征摘要】
20191231 CN 20191142395231.一种R-T-B系烧结磁体，其特征在于，其包含：R、B、Ti、Ga、Al、Cu和T，其含量如下：
R的含量为29.0～33％；
B的含量为0.86～0.93％；
Ti的含量为0.05～0.25％；
Ga的含量为0.3～0.5％，但不为0.5％；
Al的含量为0.6～1％，但不为0.6％；
Cu的含量为0.36～0.55％；
其中，R为至少含有Nd的稀土元素，B为硼，Ti为钛，Ga为镓，Al为铝，Cu为铜，T包含Fe和Co；所述百分比为质量百分比。


2.如权利要求1所述的R-T-B系烧结磁体，其特征在于，所述R的含量为30.2～33％，例如为30.2％、31.5％、33％；
和/或，所述R中，RH的含量为0或不大于1％，例如为0％、0.5％；
和/或，所述B的含量为0.915～0.93％，例如为0.915％、0.92％、0.93％；
和/或，所述Ti的含量为0.15～0.25％，例如为0.15％、0.2％、0.25％；
和/或，所述Ga的含量为0.3～0.455％，例如为0.3％、0.4％、0.455％；
和/或，所述Al的含量为0.65～1％，但不为1％，例如为0.65％、0.7％、0.8％、0.9％；
和/或，所述Cu的含量为0.45～0.55％，例如为0.45％、0.5％、0.55％；
和/或，所述Fe和Co的含量为占100％质量百分比的余量；
较佳地，所述Co的含量为0.5～3％，例如为0.5％、1.5％、3.0％；
较佳地，所述Fe的含量为60～68％；
和/或，所述R-T-B系烧结磁体中C、N和O的含量总和为1000ppm～3500ppm；
所述百分比为质量百分比。


3.如权利要求1所述的R-T-B系烧结磁体，其特征在于，所述R-T-B系烧结磁体包含主相和晶界相；其中，所述主相包含R2T14B，所述晶界相包含Rx-(Cua-Gab-Alc)y和稀土氧化相；
其中，x/y＝1.5～3；a/b＝2～5；(a+b)/c＝30～70；
所述主相的含量为94～98％；所述Rx-(Cua-Gab-Alc)y的含量为1～3.5％；所述稀土氧化相的含量为1～2.5％，所述百分比为体积百分比；
较佳地，所述晶界相Rx-(Cua-Gab-Alc)y中，x/y＝1.5～3，a:b:c＝(10～40):(6～19):1。


4.如权利要求1所述的R-T-B系烧结磁体，其特征在于，所述R-T-B系烧结磁体，其包含：Nd的含量为31.5％，B的含量为0.92％，Co的含量为0.5％；Al的含量为0.9％，Cu的含量为0.45％，Ga的含量为0.455％，Ti的含量为0.2％，Fe为余量；所述百分比为质量百分比；
或者，所述R-T-B系烧结磁体，其包含：Nd的含量为31.5％，B的含量为0.92％，Co的含量为0.5％；Al的含量为1.0％，Cu的含量为0.5％，Ga的含量为0.455％，Ti的含量为0.2％，Fe为余量；所述百分比为质量百分比；
或者，所述R-T-B系烧结磁体，其包含：Nd的含量为31.5％，Dy的含量为0.5％；B的含量为0.915％，Co的含量为0.5％；Al的含量为0.7％，Cu的含量为0.55％，Ga的含量为0.455％，Ti的含量为0.25％，Fe为余量；所述百分比为质量百分比；
或者，所述R-T-B系烧结磁体，其包含：Nd的含量为30.2％，B的含量为0.93％，Co的含量为1.5％；Al的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：施尧，蓝琴，黄佳莹，
申请(专利权)人：厦门钨业股份有限公司，福建省长汀金龙稀土有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35