【技术实现步骤摘要】
一种稀土永磁材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种稀土永磁材料及其制备方法和应用。
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、温度稳定性、磁体方形度等的要求也逐步提升。为了提升R-T-B系烧结磁铁的剩磁，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。现有技术中，一般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，在不添加或少量添加重稀土的情况下，如何采用低B体系(B＜5.88at％)制备得到高矫顽力...
【技术保护点】
1.一种稀土永磁材料的原料组合物，其特征在于，其包括如下质量含量的组分：/nR：28.5～33.0wt％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；/nGa：0.5～1.8wt％但不为0.5wt％；/nB：0.84～0.94wt％；/nAl：0.05～0.07wt％；/nCo：≤2.5wt％但不为0；/nFe：62～69wt％；/nN：Ti、Zr和Nb中的一种或多种；/n当N包含Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.25wt％；/n当N包含Zr时，所述Zr的含量为0.2～0.35wt％；/n当N包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.5wt％；/n所述百分比为各组分质量占所述原料组合...
【技术特征摘要】
1.一种稀土永磁材料的原料组合物，其特征在于，其包括如下质量含量的组分：
R：28.5～33.0wt％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；
Ga：0.5～1.8wt％但不为0.5wt％；
B：0.84～0.94wt％；
Al：0.05～0.07wt％；
Co：≤2.5wt％但不为0；
Fe：62～69wt％；
N：Ti、Zr和Nb中的一种或多种；
当N包含Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.25wt％；
当N包含Zr时，所述Zr的含量为0.2～0.35wt％；
当N包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.5wt％；
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。
2.如权利要求1所述的原料组合物，其特征在于，所述原料组合物中，所述R的含量为28.5～32.5wt％，优选为30～31.5wt％，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20～23wt％，或者为28～32.5wt％，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Cu；
和/或，所述原料组合物中，所述R中包括Pr；
其中，当所述R中包括Pr时，所述Pr的含量为＜0.2at％或者＞8at％；at％为在所述原料组合物中的原子百分比；
其中，当所述R中包括Pr时，所述Pr的含量优选为1.0wt％以下且不为0，或者8～15wt％，更优选为0.1～0.5wt％或者9～12wt％；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的含量优选为1.5～6wt％，更优选为1～2.5wt％，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的种类优选包括Dy、Tb和Ho中的一种或多种；
当所述RH包含Dy时，所述Dy的含量优选为1～2.5wt％，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的含量优选为1～2.5wt％，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0.85～0.94wt％，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，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为B在所述原料组合物中的原子百分比，所述R为R在所述原料组合物中的原子百分比；
和/或，当所述R中还包括Pr时，所述B、所述Nd满足如下关系式：B/(Pr+Nd)≥0.405，式中，所述B为B在原料组合物中的原子百分比，所述Pr为Pr在原料组合物中的原子百分比，所述Nd为Nd在原料组合物中的原子百分比；
和/或，所述Ga的含量为0.55～1.8wt％或者为≥1.05wt％，优选为0.55wt％≤Ga＜0.85wt％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；或者，所述Ga＞7.2941-1.24B(at％)且0.55wt％≤Ga＜1.05wt％；
和/或，所述Al的含量为0.06～0.07wt％，优选为0.06wt％，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0.5～2.5wt％，优选为1.00～2wt％，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64～69wt％，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0.2～0.25wt％，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0.25～0.35wt％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比；或者，所述Zr的质量含量优选为0.26wt％≤Zr＜(3.48B-2.67)wt％，式中，所述B为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0.2～0.3wt％，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和/或Nb时，所述Ti或所述Nb的原子百分比≥0.55at％。
3.如权利要求1或2所述的原料组合物，其特征在于，所述稀土永磁材料的原料组合物，包括如下质量含量的组分：R：28.5～32.5wt％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；Ga：0.55～1.8wt％；B：0.85～0.94wt％；Al：0.06～0.07wt％；Co：0.5～2.5wt％；Fe：64～69wt％；N：Ti、Zr和Nb中的一种或多种；当N包含Ti时，所述Ti的含量为0.2～0.25wt％；当N包含Zr时，所述Zr的含量为0.25～0.35wt％；当N包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.3wt％；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，所述稀土永磁材料的原料组合物，包括如下质量含量的组分：R：28.5～32.5wt％；所述R为包括Nd和Pr的稀土元素；Pr：0.1～0.5％或者8～15％；Ga：0.55～1.8wt％；B：0.85～0.94wt％；Al：0.06～0.07wt％；Co：0.5～2.5wt％；Fe：64～69wt％；N：Ti、Zr和Nb中的一种或多种；当N包含Ti时，所述Ti的含量为0.2～0.25wt％；当N包含Zr时，所述Zr的含量为0.25～0.35wt％；当N包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.3wt％；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，所述稀土永磁材料的原料组合物，包括如下质量含量的组分：R：28.5～32.5wt％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；Ga：0.55～1.8wt％；B：0.85～0.94wt％；Al：0.06～0.07wt％；Co：0.5～2.5wt％；Fe：64～69wt％；Ti：0.2～0.25wt％；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，所述稀土永磁材料的原料组合物，包括如下质量含量的组分：R：28.5～32.5wt％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；Ga：0.55～1.8wt％；B：0.85～0.94wt％；Al：0.06～0.07wt％；Co：0.5～2.5wt％；Fe：64～69wt％；Zr：0.25～0.35wt％；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，所述稀土永磁材料的原料组合物，包括如下质量含量的组分：R：28.5～32.5wt％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；Ga：0.55～1.8wt％；B：0.85～0.94wt％；Al：0.06～0.07wt％；Co：0.5～2.5wt％；Fe：64～69wt％；Nb：0.2～0.3wt％；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。
4.一种稀土永磁材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：将如权利要求1～3中任一项所述稀土永磁材料的原料组合物经铸造、制粉、成型、烧结和时效处理即可。
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；
和/或，所述铸造的工艺中辊轮进水温度≤25℃；
和/或，所述制粉包括氢破工艺和气流磨工艺；
其中，所述氢破的工艺包括吸氢、脱氢和冷却处理；
其中，所述吸氢在氢气压力0.15MPa的条件下进行；
其中，所述气流磨粉碎在氧化气体含量120ppm以下的氮气气氛下进行；
其中，所述气流磨粉碎的粉碎室压力为0.38MPa；
其中，所述气流磨粉碎的时间为3h；
其中，所述粉碎后，在粉体中添加润滑剂；所述润滑剂优选为硬脂酸锌；所述润滑剂的添加量优选为混合后粉末重量的0.10～0.15％；
和/或，所述成形的工艺为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；所述预热的温度优选为300～600℃；所述预热的时间优选为1～2h；所述预热优选为在300℃和600℃的温度下分别预热1h；
和/或，所述烧结的温度为1050～1090℃，优选为1060～1078℃；
和/或，所述烧结的时间为5～10h，优选为8h；
和/或，所述时效处理包括一级时效处理和二级时效处理；
其中，所述一级时效处理优选为在高纯度Ar条件下进行；
其中，所述一级时效处理温度优选为850～950℃，更优选为900℃；
其中，所述一级时效的处理时间优选为2～4h...
【专利技术属性】
技术研发人员：付刚，许德钦，黄佳莹，陈大崑，黄清芳，
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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