一种R-T-B磁体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种R‑T‑B磁体材料及其制备方法和应用。该R‑T‑B磁体材料的制备方法包括以下步骤：将R‑T‑B磁体材料的烧结体，在气体氛围中经氢气活化处理，再进行晶界扩散即可；气体氛围包括惰性气体和氢气的混合气体；氢气活化处理的温度为100～300℃，时间在10min以上；氢气质量体积浓度与烧结体的质量体积浓度的比值为0.01～0.1％；氢气与惰性气体的体积比为0.1～5％。本发明专利技术的R‑T‑B磁体材料的耐高温抗退磁性能、矫顽力均较佳；在熔炼时可不加重稀土元素或大量的钴元素，成本较低；可不进行晶粒细化，生产难度小；可得取向方向的长在1mm以内的R‑T‑B磁体材料且磁性能较佳的磁体材料。

A R-T-B magnet material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种R-T-B磁体材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种R-T-B磁体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
烧结NdFeB稀土永磁材料以优异的磁性能得到快速发展，烧结NdFeB稀土永磁材料一般经加工磨削，晶界扩散、再经电镀处理得到元器件。在加工和电镀的过程中，如电火花、切片、酸洗等都会对磁体材料的磁性能(例如矫顽力、耐高温抗退磁能力)造成不必要的损失。现有技术中一般通过如下三种方式，提高R-T-B磁体材料的矫顽力以及耐高温抗退磁能力。(1)通过熔炼添加大量重稀土元素Dy和Tb，或耐高温元素Co等，但添加这些元素均增加了磁体材料的制造成本，同时磁体材料的剩磁也受到影响；(2)通过晶粒细化，降低抗磁衰减能力，但生产难度大，且晶粒细化后更易被氧化，导致氧化管控水平难度要求大；(3)通过高温晶界扩散，优化加工对产品性能的影响。但对于磁体材料的厚度尺寸小于1mm产品，在晶界扩散(晶界扩散的温度一般在500～1200℃)的过程中易变形。其中的晶界扩散，主要是通过将重稀土元素通过晶界扩散的方式，从富钕相进入R-T-B磁体材料，进而增加了磁体材料的磁性能。但矫顽力和耐高温抗退磁能力仍然在较低的水平，且当富钕相不是连续分布时，重稀土元素的扩散量较差，则磁性能较差。目前，这些技术问题还有待解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服了目前现有技术中重稀土元素在晶界扩散处理中仅是沿着富钕相扩散，扩散量较小，进而得到的磁体材料的磁性能较差的缺陷，而提供了一种R-T-B磁体材料及其制备方法和应用。本专利技术的R-T-B磁体材料的制备方法得到的磁体材料的磁性能(耐高温抗退磁能力、矫顽力和剩磁)较佳；在熔炼时可不加重稀土元素或大量的钴元素，只需在晶界扩散的处理中添加0.5wt％以下的重稀土元素，成本较低；可不进行晶粒细化，生产难度小；按取向切片方式和非取向切片方式均可得到取向方向的长度在1mm以内的R-T-B磁体材料且磁性能较佳的R-T-B磁体材料。本专利技术通过下述技术方案解决上述技术问题。本专利技术提供了一种R-T-B磁体材料的制备方法，其包括以下步骤：将R-T-B磁体材料的烧结体，在气体氛围中经氢气活化处理，再进行晶界扩散处理即可；所述气体氛围包括惰性气体和氢气的混合气体氛围；所述氢气活化处理的温度为100～300℃；所述氢气活化处理的时间在10min以上；所述氢气质量体积浓度与所述R-T-B磁体材料的烧结体的质量体积浓度的比值为0.01％～0.1％；所述氢气与所述惰性气体的体积比为0.1％～5％。本专利技术中，所述R-T-B磁体的烧结体可通过本领域常规的方法制得，一般包括以下步骤：将R-T-B磁体材料的原料组合物经熔炼、浇铸、氢破制粉、成型和烧结。其中，所述熔炼或所述浇铸的操作可为本领域常规的熔炼浇铸操作，例如将所述R-T-B磁体的原料组合物中熔炼用的原料组合物采用铸锭工艺或速凝片工艺进行熔炼和浇铸，得到合金片。所述R-T-B磁体的原料组合物可为本领域常规的R-T-B磁体的原料组合物。所述R-T-B磁体的原料组合物中通常包括熔炼用的原料组合物和晶界扩散处理用的原料组合物。所述熔炼用的原料组合物较佳地包括如下质量含量的组分：R28～32％，所述R为稀土元素，所述R包括LR，所述LR为轻稀土元素；Fe65.5～70％，B0.90～1.2％，M0～0.35％，所述M包括Cu、Al、Ti、Nb、Zn、Hf、Zr和Ga中的一种或多种，Co0.4～1％，百分比为各组分质量占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比。所述熔炼用的原料组合物中，所述R的含量较佳地为29～30％，例如29.477％，所述百分比为占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比。所述熔炼用的原料组合物中，所述LR的含量较佳地为28～31.5％，例如29.477％，所述百分比为占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比。所述熔炼用的原料组合物中，所述LR的种类可为本领域常规的轻稀土种类，通常至少包括Nd。一般所述LR还可包括Pr。当所述的LR包含Nd时，较佳地占所述LR总质量的75％～100％。本领域技术人员知晓，所述熔炼用的原料组合物中，所述R通常还可包括HR或不包括HR，所述HR为重稀土元素。较佳地，所述熔炼用的原料组合物中所述R中不包括HR。所述HR的种类通常包括Dy、Tb和Ho中一种或多种。所述熔炼用的原料组合物中，所述Fe的含量较佳地为67～69％，例如68.216％，所述百分比为占所述R-T-B磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。所述熔炼用的原料组合物中，所述B的含量较佳地为0.94～1％，例如0.955％，所述百分比为占所述R-T-B磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。所述熔炼用的原料组合物中，所述Co的含量较佳地为0.5～0.6％，例如0.543％，所述百分比为占所述R-T-B磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。所述熔炼用的原料组合物中，所述M的含量较佳地为0.1～0.35％，例如0.278％，所述百分比为占所述R-T-B磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。当所述的M包含Cu，所述Cu的含量较佳地为0～0.1％，例如0.059％；当所述的M包含Zr，所述Zr的含量较佳地为0～0.12％，例如0.112％；当所述M包含Ga，所述Ga的含量较佳地为0～0.12％，例如0.107％，百分比为占所述R-T-B磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。所述熔炼用的原料组合物较佳地包括如下质量含量的组分：LR29～30％，所述LR为轻稀土元素，所述LR的种类至少包括Nd，B0.94～1％，Cu0.04～0.06％，Co0.5～0.6％，Zr0.05～0.12％，Ga0.05～0.12％，余量为Fe，百分比为占所述R-T-B磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比；较佳地，所述LR还包括Pr。所述熔炼用的原料组合物更佳地包括如下质量含量的组分：Nd29.477％，B0.955％，Cu0.059％，Co0.543％，Zr0.112％，Ga0.107％，Fe68.247％；或者，PrNd29.477％，B0.955％，Cu0.059％，Co0.543％，Zr0.112％，Ga0.107％，Fe68.247％，百分比为占所述R-T-B磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。本领域技术人员知晓，所述晶界扩散用的原料组合物一般包括HR，所述HR为重稀土元素。所述HR的含量可为本领域常规，较佳地为0.5％以下且不为0，更佳地为0.5％，百分比为占所述R-T-B磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。所述HR的种类通常包括Dy、Tb和Ho中一种或多种，较佳地为Tb。在本专利技术某较佳实施例中，所述R-T-B磁体的原料组合物包括如下质量含量的组分：Nd或PrNd29.477％，B0.955％，Cu0.059％，Co0.543％，Zr0.112％，Ga0.10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种R-T-B磁体材料的制备方法，其包括以下步骤：将R-T-B磁体材料的烧结体，在气体氛围中经氢气活化处理，再进行晶界扩散处理即可；/n所述气体氛围包括惰性气体和氢气的混合气体氛围；/n所述氢气活化处理的温度为100～300℃；所述氢气活化处理的时间在10min以上；/n所述氢气质量体积浓度与所述R-T-B磁体的烧结体的质量体积浓度的比值为0.01％～0.1％；/n所述氢气与所述惰性气体的体积比为0.1％～5％。/n

【技术特征摘要】
1.一种R-T-B磁体材料的制备方法，其包括以下步骤：将R-T-B磁体材料的烧结体，在气体氛围中经氢气活化处理，再进行晶界扩散处理即可；
所述气体氛围包括惰性气体和氢气的混合气体氛围；
所述氢气活化处理的温度为100～300℃；所述氢气活化处理的时间在10min以上；
所述氢气质量体积浓度与所述R-T-B磁体的烧结体的质量体积浓度的比值为0.01％～0.1％；
所述氢气与所述惰性气体的体积比为0.1％～5％。


2.如权利要求1所述的R-T-B磁体材料，其特征在于，R-T-B磁体材料的烧结体通过下述步骤制得：将所述R-T-B磁体材料的原料组合物经熔炼、浇铸、氢破制粉、成型和烧结即可；
和/或，所述R-T-B磁体材料的原料组合物包括熔炼用的原料组合物和晶界扩散处理用的原料组合物；较佳地，所述熔炼用的原料组合物包括如下质量含量的组分：R28～32％，所述R为稀土元素，所述R包括LR，所述LR为轻稀土元素；Fe65.5～70％，B0.90～1.2％，M0～0.35％，所述M包括Cu、Al、Ti、Nb、Zn、Hf、Zr和Ga中的一种或多种，Co0.4～1％，百分比为各组分质量占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比。


3.如权利要求2所述的R-T-B磁体材料，其特征在于，所述熔炼用的原料组合物中，所述R的含量为29～30％，百分比为占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述熔炼用的原料组合物中，所述R包括HR或不包括HR，所述HR为重稀土元素；所述熔炼用的原料组合物中所述R较佳地不包括HR；
和/或，所述熔炼用的原料组合物中，所述Fe的含量为67～69％，百分比为占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述熔炼用的原料组合物中，所述B的含量为0.94～1％，百分比为占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述熔炼用的原料组合物中，所述Co的含量为0.5～0.6％，百分比为占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述熔炼用的原料组合物中，所述M的含量为0.1～0.35％；当所述的M包含Cu时，所述Cu的含量为0～0.1％；当所述的M包含Zr，所述Zr的含量为0～0.12％；当所述M包含Ga，所述Ga的含量为0～0.12％，百分比为占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述晶界扩散处理用的R-T-B的原料组合物中包括HR，所述HR为重稀土元素；较佳地，所述HR的含量为0.5％以下且不为0，百分比为占所述R-T-B磁体的原料组合物总质量的质量百分比。


4.如权利要求2或3所述的R-T-B磁体材料，其特征在于，所述熔炼的温度为1300～1700℃；
和/或，所述浇铸的温度为1200～1600℃；
和/或，所述氢破制粉包括氢破碎工艺和气流磨工艺；较佳地所述氢破碎工艺中包括吸氢和脱氢；
和/或，所述烧结为在真空度低于0.5Pa的条件下进行；
和/或，所述烧结的温度为1000～...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金磊，黄清芳，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