【技术实现步骤摘要】
一种钕铁硼材料及其制备方法和应用
本专利技术具体涉及一种钕铁硼材料及其制备方法和应用。
技术介绍
钕铁硼磁体材料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、温度稳定性、磁体方形度等的要求也逐步提升。钕铁硼磁体材料主要由包含R2T14B化合物的主相和位于该主相的晶界部分的晶界相构成。该R2T14B化合物具有高饱和磁化和各向异性磁场的强磁性材料。而钕铁硼磁体材料的矫顽力在高温下会降低，因而发生不可逆热退磁。目前已知的是：用重稀土元素RH置换作为主相的R2T14B化合物中的R中的部分轻稀土RL，则矫顽力会提高，矫顽力会随着置换量的增加而提高。但另一方面，剩余磁通量Br会降低。此外，RH的资源稀少，价格昂贵。为了提升钕铁硼磁体材料的剩磁，通常需要降低B含量。但是当B的含量在较低水平时，会形成R2T17相。而R2T17不具有室温单轴各向异性，进而使得磁体的性能劣化...
【技术保护点】
1.一种钕铁硼材料的原料组合物，其特征在于，其包括如下质量含量的组分：R：28.5～34％；所述R为稀土元素，所述R包括Nd；/nB：0.84～0.94％；/nCu：0.45<Cu≤2％；/nCo：≤2.5％、但不为0；/nFe：61～69％；/nN：包含Ti、Zr和Nb中的一种或多种；/n当N中包含Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.25％；/n当N中包含Zr时，所述Zr的含量为0.2～0.35％；/n当N中包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.5％；/n百分比为各组分质量占所述原料组合物总质量的质量百分比。/n
【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼材料的原料组合物，其特征在于，其包括如下质量含量的组分：R：28.5～34％；所述R为稀土元素，所述R包括Nd；
B：0.84～0.94％；
Cu：0.45<Cu≤2％；
Co：≤2.5％、但不为0；
Fe：61～69％；
N：包含Ti、Zr和Nb中的一种或多种；
当N中包含Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.25％；
当N中包含Zr时，所述Zr的含量为0.2～0.35％；
当N中包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.5％；
百分比为各组分质量占所述原料组合物总质量的质量百分比。
2.如权利要求1所述的原料组合物，其特征在于，所述R的含量为29～33％，较佳地为29～32.5％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述Nd的含量为7.5～13％或者20～31.5％，较佳地为7.5～10.5％或者30～31.5％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述原料组合物中不含Ga；
和/或，所述原料组合物中不含Al；
和/或，所述原料组合物中，所述R还包括Pr；
和/或，所述Pr的含量在0.5％以下且不为0，或者为11.5～30％，较佳地为0.1～0.5％或者18.5～21.5％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述原料组合物中还包括RH，所述RH为重稀土元素；
其中，当所述原料组合物中包含RH时，所述RH的含量较佳地为1～2.5％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
其中，所述RH的种类包括Dy、Tb和Ho中的一种或多种；
当所述RH包含Dy时，所述Dy的含量较佳地为1～2.5％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
当所述RH包含Tb时，所述Tb的含量较佳地为1～2.5％；百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述B的含量为0.85～0.94％，较佳地为0.86～0.92％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述原料组合物中的所述R的原子百分比和所述B的原子百分比满足如下关系式：B/R≥0.38，式中，所述B在所述原料组合物中的原子百分比，所述R在所述原料组合物中的原子百分比；
和/或，所述Cu的含量为0.48～2％，较佳地为0.65～1.85％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述Co的含量为0.45～2.5％，较佳地为0.85～2％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，所述Fe的含量为61.2～68.7％，较佳地为63～68.61％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，当所述N包含Ti时，所述Ti的含量为0.18～0.25％，较佳地为0.22～0.25％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，当所述N包含Zr时，所述Zr的含量为0.25～0.35％，较佳地为0.26～0.32％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，当所述钕铁硼材料的原料组合物中包含Zr时，所述Zr的含量满足：0.20％≤Zr＜(3.48B-2.67)％，式中B指的是所述B占所述原料组合物总质量的质量百分比；
和/或，当所述N包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.3％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比。
3.如权利要求1或2所述的原料组合物，其特征在于，所述钕铁硼材料的原料组合物包括如下含量的组分：R：29～33％；所述R为稀土元素，所述R包括Nd；B：0.85～0.94％；Cu：0.48～2％；Co：0.45～2.5％；Fe：61.2～68.7％；N：包含Ti、Zr和Nb中的一种或多种；当N中包含Ti时，所述Ti的含量为0.18～0.25％；当N中包含Zr时，所述Zr的含量为0.25～0.35％；当N中包含Nb时，所述Nb的含量为0.25～0.35％；所述百分比为各组分质量占所述原料组合物总质量的质量百分比；
或者，所述钕铁硼材料的原料组合物包括如下含量的组分：R：29～33％；所述R为稀土元素，所述R包括Nd和Pr；所述Pr的含量为0.1～0.5％或11.5～30％；B：0.86～0.92％；Cu：0.65～1.85％；Co：0.85～2％；Fe：63～68.61％；N：包含Ti、Zr和Nb中的一种或多种；当N中包含Ti时，所述Ti的含量为0.22～0.25％；当N中包含Zr时，所述Zr的含量为0.26～0.32％；当N中包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.3％；所述百分比为各组分质量占所述原料组合物总质量的质量百分比；
或者，所述钕铁硼材料的原料组合物包括如下含量的组分：R：29.5～31％；所述R为稀土元素，所述R包括Nd；B：0.85～0.94％；Cu：0.48～2％；Co：0.45～2.5％；Ti：0.15～0.25％；Fe：62.8～68.8％；所述百分比为各组分质量占所述原料组合物总质量的质量百分比；
或者，所述钕铁硼材料的原料组合物包括如下含量的组分：R：29～33％；所述R为稀土元素，所述R包括Nd；B：0.85～0.94％；Cu：0.48～2％；Co：0.45～2.5％；Zr：0.25～0.35％；Fe：63～68.8％；所述百分比为各组分质量占所述原料组合物总质量的质量百分比。
4.一种钕铁硼材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：将如权利要求1～3所述钕铁硼材料的原料组合物经铸造、制粉、成型、烧结和时效处理即可；
所述时效处理包括一级时效处理和二级时效处理，所述一级时效处理的温度为830～870℃。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铸造之前还包括熔炼；
其中，所述熔炼的温度较佳地在1500℃以下；
和/或，所述铸造是以102℃/秒～104℃/秒的速度冷却；
其中，所述冷却较佳地通过辊轮中通入冷却水实现；
所述辊轮的进水温度较佳地≤25℃，更佳地为22.6～23.9℃；
和/或，所述制粉包括氢破工艺和气流磨工艺；
其中，所述氢破工艺较佳地包括吸氢、脱氢和冷却处理；
其中，所述气流磨工艺较佳地在在氧化气体含量120ppm以下的氮气气氛下进行；
其中，所述气流磨工艺的粉碎室压力较佳地为0.3～0.5MPa，例如0.38MPa；
其中，所述气流磨工艺的时间较佳地为2～4小时，例如3小时；
其中，所述气流磨工艺后，较佳地在粉体中添加润滑剂；所述润滑剂的添加量较佳地为混合后粉末重量的0.10～0.15％；
和/或，所述成型包括磁场成形法或热压热变形法；
和/或，所述烧结之前还包括预热；所述预热的温度较佳地为300～600℃；所述预热的时间较佳地为1～2h；
和/或，所述烧结的温度为1065～1090℃；
和/或，所述烧结的时间为5～10h；
和/或，所述一级时效处理的温度为840～865℃；
和/或，所述一级时效处理的时间为2～4...
【专利技术属性】
技术研发人员：付刚，胡季帆，黄佳莹，黄清芳，许德钦，
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
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