一种R-T-B系永磁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系永磁材料及其制备方法和应用。该R‑T‑B系永磁材料包含：R、Ga、Cu、Al、Fe和B，还包含Ti、Zr和Nb的一种或多种，以重量百分比计，其含量如下：R的含量为28.5～33.03％；Ga的含量为0.35％以上；Cu的含量为0.4％以上；B的含量为0.84～0.945％；Al的含量为小于0.08％；R‑T‑B系永磁材料中不含有Co。该R‑T‑B系永磁材料矫顽力Hcj和Br高，磁体温度稳定性好，性能优异；且其退磁曲线无台阶，相对磁导率低，磁钢均一性好。

A kind of R-T-B system permanent magnet material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种R-T-B系永磁材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种R-T-B系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)是目前使用量最大的稀土永磁材料，被广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域，较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。实验中发现，在B含量较高的情况下，会生成较多的富B相，进而影响到产品的剩磁性能。因此，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含量低于5.88at％时，由Nd-Fe-B三元相图可知易形成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、高剩磁的R-T-B系磁铁是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中当R-T-B系磁体中B＜5.88at％时，磁体性能劣化且一致性差的缺陷，而提供了一种R-T-B系永磁材料及其制备方法和应用。本专利技术的R-T-B系永磁材料矫顽力Hcj和Br高，磁体温度稳定性好，性能优异；且其退磁曲线无台阶，相对磁导率低，磁钢均一性好。本专利技术提供了一种R-T-B系永磁材料，其包含：R、Ga、Cu、Al、Fe和B，还包含Ti、Zr和Nb的一种或多种，以重量百分比计，其含量如下：R的含量为28.5～33.03％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；Ga的含量为0.35％以上；Cu的含量为0.4％以上；B的含量为0.84～0.945％；Al的含量为小于0.08％；当所述R-T-B系永磁材料包含Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.255％；当所述R-T-B系永磁材料包含Zr时，所述Zr的含量为0.19～0.355％；当所述R-T-B系永磁材料包含Nb时，所述Nb的含量为0.19～0.505％；所述R-T-B系永磁材料中不含有Co。本专利技术中，以重量百分比计，所述R的含量优选地为28.505％～33.024％，例如为28.505％、28.695％、28.957％、28.98％、29.206％、29.493％、30.297％、30.501％、30.589％、31.012％、31.079％、31.495％、31.518％、31.608％、31.795％、32.002％、32.012％、32.237％、32.325％或33.024％。本专利技术中，以重量百分比计，所述Nd的含量优选地为8.993％～32.712％，例如为8.993％、9.002％、12.396％、28.196％、28.203％、28.205％、28.486％、28.604％、29.004％、29.493％、30.589％、30.987％、31.012％、31.502％、31.504％、31.801％、31.803％、32.032％、32.034％或32.712％。本专利技术中，所述R中优选地包含Pr。其中，以重量百分比计，所述Pr的含量优选地为小于0.5％，或者大于17％，例如为0.092％、0.104％、0.201％、0.202％、0.203％、0.209％、0.293％、0.299％、0.303％、0.309％、0.312％、0.353％、18.105％、19.987％或21.295％。本专利技术中，所述R中优选地包含重稀土元素RH。其中，所述RH优选地为Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y的一种或多种。其中，以重量百分比计，所述RH的含量优选地为1.5～6.0％，例如为2.991％或3.012％。本专利技术中，以重量百分比计，所述Ga的含量优选地为0.35％≤Ga＜0.55％，例如为0.352％、0.353％、0.354％、0.391％、0.392％、0.398％、0.403％、0.405％、0.491％、0.492％、0.502％、0.503％、0.504％或0.511％。本专利技术中，以重量百分比计，所述Cu的含量优选地为0.45％≤Cu＜0.65％，或者Cu≥0.65％；本专利技术中，以重量百分比计，所述Cu的含量优选地为0.445％～0.891％，例如为0.445％、0.449％、0.452％、0.491％、0.501％、0.503％、0.586％、0.592％、0.595％、0.597％、0.604％、0.653％、0.685％、0.695％、0.697％、0.796％、0.809％或0.891％。本专利技术中，以重量百分比计，所述B的含量优选地为0.915％～0.94％。本专利技术中，以重量百分比计，所述B的含量优选地为0.841％、0.891％、0.894％、0.902％、0.903％、0.904％、0.905％、0.906％、0.914％、0.922％、0.923％、0.933％、0.941％、0.942％或0.945％。本专利技术中，所述B的含量优选地≥0.915wt％和5.55at％中的大者；其中，所述wt％为重量百分比，所述at％为原子百分比。本专利技术中，以重量百分比计，所述Al的含量<0.08％。需要说明的是，该含量的Al一般不是主动添加，具体是由于制备过程中使用的设备和/或原材料中极少量的杂质，使得Al的含量<0.08％。其中，以重量百分比计，所述Al的含量优选地为0.03％≤Al＜0.05％，或者，所述Al的含量小于0.03％，例如为0.031％、0.033％、0.034％、0.035％、0.036％、0.037％、0.039％、0.041％、0.042％、0.043％、0.045％、0.047％、0.048％或0.049％。本专利技术中，以原子百分比计，优选地，当所述R中包含Pr时，B/(Pr+Nd)≥0.405。本专利技术中，以原子百分比计，优选地，Ga＞7.2941-1.24B。本专利技术中，以原子百分比计，优选地，B/R≥0.38。本专利技术中，当所述R-T-B系永磁材料包含Ti时，以重量百分比计，以重量百分比计，所述Ti的含量优选地为0.151％～0.253％，例如为0.151％、0.152％、0.153％、0.154％、0.201％、0.203％、0.204％或0.253％。本专利技术中，当所述R-T-B系永磁材料包含Zr时，以重量百分比计，所述Zr的含量优选地为0.2％≤Zr＜(3.48B-2.67)％，例如0.26％≤Zr＜(3.48B-2.67)％。本专利技术中，当所述R-T-B系永磁材料包含Zr时，以重量百分比计，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种R-T-B系永磁材料，其特征在于，其包含：R、Ga、Cu、Al、Fe和B，还包含Ti、Zr和Nb的一种或多种，以重量百分比计，其含量如下：/nR的含量为28.5～33.03％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；/nGa的含量为0.35％以上；/nCu的含量为0.4％以上；/nB的含量为0.84～0.945％；/nAl的含量为小于0.08％；/n当所述R-T-B系永磁材料包含Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.255％；/n当所述R-T-B系永磁材料包含Zr时，所述Zr的含量为0.19～0.355％；/n当所述R-T-B系永磁材料包含Nb时，所述Nb的含量为0.19～0.505％；/n所述R-T-B系永磁材料中不含有Co。/n

【技术特征摘要】
1.一种R-T-B系永磁材料，其特征在于，其包含：R、Ga、Cu、Al、Fe和B，还包含Ti、Zr和Nb的一种或多种，以重量百分比计，其含量如下：
R的含量为28.5～33.03％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；
Ga的含量为0.35％以上；
Cu的含量为0.4％以上；
B的含量为0.84～0.945％；
Al的含量为小于0.08％；
当所述R-T-B系永磁材料包含Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.255％；
当所述R-T-B系永磁材料包含Zr时，所述Zr的含量为0.19～0.355％；
当所述R-T-B系永磁材料包含Nb时，所述Nb的含量为0.19～0.505％；
所述R-T-B系永磁材料中不含有Co。


2.如权利要求1所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，以重量百分比计，所述Ga的含量为0.35％≤Ga＜0.55％，例如为0.352％、0.353％、0.354％、0.391％、0.392％、0.398％、0.403％、0.405％、0.491％、0.492％、0.502％、0.503％、0.504％或0.511％；
和/或，以重量百分比计，所述Cu的含量为0.45％≤Cu＜0.65％，或者Cu≥0.65％；或者，以重量百分比计，所述Cu的含量为0.445％～0.891％，例如为0.445％、0.449％、0.452％、0.491％、0.501％、0.503％、0.586％、0.592％、0.595％、0.597％、0.604％、0.653％、0.685％、0.695％、0.697％、0.796％、0.809％或0.891％；
和/或，以重量百分比计，所述B的含量为0.915％～0.94％；
或者，以重量百分比计，所述B的含量为0.841％、0.891％、0.894％、0.902％、0.903％、0.904％、0.905％、0.906％、0.914％、0.922％、0.923％、0.933％、0.941％、0.942％或0.945％；
或者，所述B的含量为≥0.915wt％和5.55at％中的大者；其中，所述wt％为重量百分比，所述at％为原子百分比；
和/或，以重量百分比计，所述Al的含量为0.03％≤Al＜0.05％，或者，所述Al的含量小于0.03％，例如为0.031％、0.033％、0.034％、0.035％、0.036％、0.037％、0.039％、0.041％、0.042％、0.043％、0.045％、0.047％、0.048％或0.049％；
和/或，当所述R-T-B系永磁材料包含Ti时，以重量百分比计，所述Ti的含量为0.151％～0.253％，例如为0.151％、0.152％、0.153％、0.154％、0.201％、0.203％、0.204％或0.253％；
和/或，当所述R-T-B系永磁材料包含Zr时，以重量百分比计，所述Zr的含量为0.192％～0.354％，例如为0.192％、0.194％、0.204％、0.205％、0.262％、0.293％、0.303％、0.304％、0.353％或0.354％；
和/或，当所述R-T-B系永磁材料包含Nb时，以重量百分比计，所述Nb的含量为0.193％～0.503％，例如为0.193％、0.194％、0.1987％、0.206％、0.207％、0.303％、0.323％、0.406％或0.503％；
和/或，当所述R-T-B系永磁材料包含Zr时，以重量百分比计，所述Zr的含量为0.2％≤Zr＜(3.48B-2.67)％，优选地为0.26％≤Zr＜(3.48B-2.67)％；
和/或，所述R-T-B系永磁材料包含R2Fe14B主相、晶界相和富稀土相；其中，所述晶界相包含R6Fe13Ga和/或R6Fe13Cu。


3.如权利要求1所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，以重量百分比计，所述R的含量为28.505％～33.024％，例如为28.505％、28.695％、28.957％、28.98％、29.206％、29.493％、30.297％、30.501％、30.589％、31.012％、31.079％、31.495％、31.518％、31.608％、31.795％、32.002％、32.012％、32.237％、32.325％或33.024％；
和/或，以重量百分比计，所述Nd的含量为8.993％～32.712％，例如为8.993％、9.002％、12.396％、28.196％、28.203％、28.205％、28.486％、28.604％、29.004％、29.493％、30.589％、30.98...

【专利技术属性】
技术研发人员：付刚，黄清芳，黄佳莹，陈大崑，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