【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
本专利技术具体涉及一种R-T-B系永磁材料及其制备方法和应用。
技术介绍
R-T-B系永磁材料(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。R-T-B系永磁材料主要由包含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R-T-B系永磁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R-T-B系永磁材料的剩磁，通常需要降低B含量...
【技术保护点】
1.一种R-T-B系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：28.5～34％；所述R为稀土元素，所述R至少包括Nd；/nGa：>0.5％；/nCu：≥0.4％；/nB：0.84～0.94％；/nCo：≤2.5％、但不为0；/nFe：59～69％；/nN：包含Ti、Zr和Nb中的一种或多种；/n当N中包括Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.25％；/n当N中包括Zr时，所述Zr的含量为0.2～0.35％；/n当N中包括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R-T-B系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：28.5～34％；所述R为稀土元素，所述R至少包括Nd；
Ga：>0.5％；
Cu：≥0.4％；
B：0.84～0.94％；
Co：≤2.5％、但不为0；
Fe：59～69％；
N：包含Ti、Zr和Nb中的一种或多种；
当N中包括Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.25％；
当N中包括Zr时，所述Zr的含量为0.2～0.35％；
当N中包括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29～34％，较佳地为30～31.6％，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8～13％或25～31.5％，较佳地为9.5～10.5％或者29～31.5％，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Al；
和/或，所述原料组合物中，所述R还包括Pr；
其中，当所述原料组合物中包含Pr时，所述Pr的含量较佳地在8％以下且不为0％或者为18.5～30％；更佳地为0.1～0.5或者20.5～21.5％，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，所述R还包括RH，所述RH为重稀土元素；
其中，当所述原料组合物中还包括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的种类较佳地包括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0.86～0.94％，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，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为在所述原料组合物中的原子百分比，所述R为在所述原料组合物中的原子百分比；
和/或，所述Ga的含量为0.52～1.8％，较佳地为0.6～1.8％，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Cu的含量为0.4～2％，较佳地为0.55～1.05％或1.25～2％，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Co的含量为0.5～2.5％，较佳地为0.5～2％，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59.5～67.3％，较佳地为60～66％，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0.2～0.25％，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0.22～0.35％，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N中含有Zr时，所述Zr的含量为：0.26％≤Zr＜3.48B-2.67，所述B为占所述原料组合物中的质量百分数；
和/或，当所述N包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.32％，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R-T-B系永磁材料的原料组合物包括如下含量的组分：R：29～32％；所述R为稀土元素，所述R至少包括Nd；B：0.86～0.94％；Ga：0.52～1.8％；Cu：0.45～2％；Co：0.45～2.5％；Fe：59.5～67.3％；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0.2～0.25％；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％；所述原料组合物中不含Al；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R-T-B系永磁材料的原料组合物包括如下含量的组分：R：29～32％；所述R为稀土元素，所述R包括Nd和Pr；Pr：0.1～0.5％或18.5～25％；B：0.86～0.94％；Ga：0.52～1.8％；Cu：0.45～2％；Co：0.45～2.5％；Fe：62.8～67.25％；Ti：0.2～0.25％；所述原料组合物中不含Al；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R-T-B系永磁材料的原料组合物包括如下含量的组分：R：29～32％；所述R为稀土元素，所述R包括Nd和Pr；Pr：0.1～0.5％或者18.5～25％；B：0.86～0.94％；Ga：0.52～0.55％；Cu：0.45～2％；Co：0.45～2.5％；Fe：62.8～67.25％；Ti：0.2～0.25％；所述原料组合物中不含Al；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R-T-B系永磁材料的原料组合物包括如下质含量的组分：R：29～32％；所述R为稀土元素，所述R至少包括Nd；B：0.86～0.94％；Ga：0.52～1.8％；Cu：0.45～2％；Co：0.45～2.5％；Fe：60～67.1％；Zr：0.25～0.35％；所述原料组合物中不含Al；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R-T-B永磁材料的原料组合物包括如下含量的组分：R：29～32％；所述R为稀土元素，所述R至少包括Nd；B：0.86～0.94％；Ga：0.52～0.55％；Cu：0.45～2％；Co：0.45～0.55％；Fe：60～67.1％；Zr：0.25～0.35％；所述原料组合物中不含Al；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R-T-B系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R-T-B系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；
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22.5～24℃；
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0.3～0.4MPa；
其中，所述气流磨工艺的时间较佳地为2～4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1060～1090℃，较佳地为1065～1085℃；
和/或，所述烧结的时间为5～10h；
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，所述一级时效处理的温度较佳地为850～950℃，更佳地为900℃；
其中，所述一级时效处理的时间较佳地为2～4h；
其中，所述二级时效...
【专利技术属性】
技术研发人员：付刚，黄佳莹，黄清芳，房明海，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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