一种钕铁硼永磁材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种钕铁硼永磁材料，所述钕铁硼永磁材料具有下式所示的组成：R1xR2yFe100-x-y-z-u-v-p-q-w-cCozBuGavNbpAlqMwOc；其中，R1选自Pr和/或Nd；R2含有Ho、含有Dy、Tb中的至少一种、并且含或不含Gd；29wt%≤x+y≤36wt%，其中5wt%≤y≤12wt%；M选自Zr、Cu、Sn、Mo、V、W、Si、Hf、Ti中的一种或几种。本发明专利技术还提供了上述钕铁硼永磁材料的制备方法，本发明专利技术的钕铁硼永磁材料能够在保持磁性能基本不变的情况下，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁性材料领域，更具体的说，涉及一种钕铁硼永磁材料及其制备方法。
技术介绍
1983年，日本住友金属公司首次专利技术了钕铁硼永磁材料。自问世以来，钕铁硼永磁材料由于具有高磁能积、相对低廉的价格和充足的资源储备等优点，已广泛应用于汽车、计算机、电子、机械、能源、医疗器械等众多领域。特别是钕铁硼具有很高的性能价格比，因此成为制造效能高、体积小、质量轻的磁性功能器件的理想材料，对许多应用领域产生革命性的影响。目前，业界常采用烧结法制作钕铁硼永磁体，例如《关键工艺参数和合金元素对烧结NdFeB磁性能与力学性能的影响》(王伟，浙江大学硕士学位论文，2005年3月)一文公开了采用烧结法制造钕铁硼永磁体的工艺流程，一般包括配料、熔炼、钢锭破碎、制粉、真空保存超细粉、磁粉取向压制成型、真空烧结、检分和电镀等步骤。 烧结法制作的钕铁硼永磁体具有高剩磁、高磁能积等诸多优点，然而，却难以获得高工作温度和高矫顽力。为了得到高性能的钕铁硼永磁材料，本领域的技术人员在钕铁硼永磁材料添加稀土元素，本领域的技术人员知道利用Dy和Tb是提高矫顽力的有效途径，在高性能的钕铁硼永磁材料中，尤其是具有高矫顽力、高工作温度的钕铁硼永磁材料中，需要大量使用Dy、Tb元素，以期达到更高的矫顽力和更高的工作温度。然而，随着稀土原材料价格的飞速上涨，使得含有上述稀土元素的高性能永磁材料的成本不断攀升，为此如何获得低成本、高性能钕铁硼永磁材料成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的高性能的钕铁硼永磁材料的成本较高的技术问题。本专利技术提供了一种钕铁硼永磁材料，所述钕铁硼永磁材料具有下式所示的组成RI xR2yF61gg_x_y_z_u_v_p_q_w_cCozBuGavNbpA IqMwOc ； 其中，Rl选自Pr和/或Nd;R2含有Ho、含有Dy、Tb中的至少一种、并且含或不含 Gd ；29wt% ^ x+y ^ 36wt%,其中 5wt% ^ y ^ 12wt% ；1. 5wt% ^ z ^ 3. 5wt% ；0. 9wt% ^ u ^ I. lwt% ；0. lwt% ^ V ^ 0. 4wt% ；0. 15wt% ^ p ^ 0. 5wt% ；0. 2wt% ^ q ^ 0. 7wt% ；0.lwt% 彡 c 彡 0. 7wt% ;M 选自 Zr、Cu、Sn、Mo、V、W、Si、Hf、Ti 中的一种或几种，0. lwt% ^ w ^ 0. 8wt%。在所述的钕铁硼永磁材料中，Rl选自Pr、或者选自Pr和Nd的混合物，在所述Pr和Nd的混合物中，50wt%彡Pr < 100wt%。在所述的钕铁硼永磁材料中，R2含有Ho和Gd，其中，Ho和Gd的总重量为R2总重量的10wt%-60wt%，并且Gd的含量小于Ho和Gd总重量的30wt%。本专利技术还提供了上述钕铁硼永磁材料的制备方法，按比例加入原料进行熔炼制作钕铁硼铸锭或速凝薄片，然后经过破碎、制粉、混料、磁场取向压制成型、在真空或惰性气体保护下进行烧结和回火，得到所述钕铁硼永磁材料，所述钕铁硼永磁材料具有下式所示的组成 AlxI^yFemmmCOzBuGavNbpAlAOc 其中，Rl选自Pr和/或Nd;R2含有Ho、含有Dy、Tb中的至少一种、并且含或不含 Gd ；29wt% ^ x+y ^ 36wt%,其中 5wt% ^ y ^ 12wt% ； I. 5wt% ^ z ^ 3. 5wt% ；0. 9wt% ^ u ^ I. lwt% ；0. lwt% ^ V ^ 0. 4wt% ；0. 15wt% ^ p ^ 0. 5wt% ；0. 2wt% ^ q ^ 0. 7wt% ；0.lwt% 彡 c 彡 0. 7wt% ;M 选自 Zr、Cu、Sn、Mo、V、W、Si、Hf、Ti 中的一种或几种，0. lwt% ^ w ^ 0. 8wt%。 在所述的制备方法中，所述破碎的方法为氢碎，所述氢碎的条件为将钕铁硼铸锭或速凝薄片在O. 80-1. 2Mpa氢压下,吸氢2_5h,然后在450-650°C的温度下脱氢3_9小时，得到钕铁硼碎粉。在所述的制备方法中，所述制粉的方法为气流磨，通过气流磨将破碎后得到的钕铁硼碎粉制成平均粒径为2. 7um-4. 5um的钕铁硼微细粉；在气流磨前加入有抗氧化剂，以钕铁硼碎粉的重量为基准，所述抗氧化剂的添加量为O. 02wt%-0. 15wt%。在所述的制备方法中，在制粉的过程中，通入40-300ppm含量的氧，使制粉后得到的钕铁硼粉料中的氧含量为O. lwt%-0. 7wt%。在所述的制备方法中，所述磁场取向压制成型的条件为在I. 9T-3. 5T的磁场中进行取向压制成型，并经过170-220MPa等静压保持30_120s。在所述的制备方法中，所述烧结的条件为烧结温度为1050-1100°C，烧结时间为3-8小时；所述回火的条件为在870°C _930°C进行一级回火，并保持I. 5_4h，再在4700C _560°C进行二级回火，并保持I. 5-4. 5h。本专利技术的制备方法采用Ho或Ho和Gd的混合物部分替代Dy、Tb，并且通过在制粉过程中适当加入一定含量的氧，以及优化钕铁硼永磁材料的组分，能够在保持钕铁硼永磁材料的剩磁(BJ、磁能积(BH)max基本不变，矫顽力、最高工作温度有所提高的情况下，降低钕铁硼永磁材料的成本。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。本专利技术的专利技术人对钕铁硼永磁材料进行了长期的研究，采用成本较低的Pr部分或者完全替代Nd，并采用Ho或者Ho和Gd部分替代Dy、Tb元素作为主相稀土元素，同时添加Co、Ga、Nb、Al、M等元素，优化原料的成分配比，并且在此基础上适当调整制备工艺，在制粉的过程中通入一定含量的氧，制备得到本专利技术的高性能、低成本的钕铁硼永磁材料。本专利技术的高性能、低成本的钕铁硼永磁材料具有下式所示的组成 RlxR2yFe100_x_y_z_u_v_p_qTCCozBuGavNbpAlqMwOc ;其中，Rl 选自 Pr 和 / 或 Nd ;R2 含有Ho、含有Dy、Tb中的至少一种、并且含或不含Gd ；29wt% ( x+y ( 36wt%，其中5wt% ^ y ^ 12wt% ;1· 5wt% ^ ζ ^ 3. 5wt% ;0· 9 wt% ^ u ^ I. lwt% ;0· lwt% ^ v ^ 0. 4wt% ；0.15wt% ^ p ^ 0. 5wt% ；0. 2wt% ^ q ^ 0. 7wt% ；0. lwt% ^ c ^ 0. 7wt% ;M 选自 Zr、Cu、Sn、Mo、V、W、Si、Hf、Ti 中的一种或几种，0. lwt% < w < 0. 8wt%0具体来说，Rl选自轻稀土元素Pr、Nd中的一种或两种，R2包含重稀土元素Ho，包含重稀土元素Dy、Tb中的至少一种，并且选择性地包含Gd ; RU R2主要是与Fe、B共同形成四方相的Rl2Fe14B或者R22Fe14B晶体结构,该结构作为钕铁硼永磁体的主相,主要反映的是内禀特性，即该结构本身能提供的各向异性场(与矫顽力有关)和本身的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钕铁硼永磁材料，其特征在于，所述钕铁硼永磁材料具有下式所示的组成：R1xR2yFe100？x？y？z？u？v？p？q？w？cCozBuGavNbpAlqMwOc？；其中，R1选自Pr和/或？Nd；R2？含有Ho、含有Dy、Tb中的至少一种、并且含或不含Gd；29wt%≤x+y≤36wt%，其中5wt%≤y≤12wt%；1.5wt%≤z≤3.5wt%；0.9？wt%≤u≤1.1wt%；0.1wt%≤v≤0.4wt%；0.15wt%≤p≤0.5wt%；0.2wt%≤q≤0.7wt%；0.1wt%≤c≤0.7wt%；M？选自Zr、Cu、Sn、Mo、V、W、Si、Hf、Ti中的一种或几种，0.1wt%≤w≤0.8wt%。

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼永磁材料，其特征在于，所述钕铁硼永磁材料具有下式所示的组成 RIxR2yFe100-x-y-z-u-v-p-q-w-cCozBuGavNbpAIqMwOc ； 其中，Rl选自Pr和/或Nd;R2含有Ho、含有Dy、Tb中的至少一种、并且含或不含 Gd ；29wt% ^ x+y ^ 36wt%,其中 5wt% ^ y ^ 12wt% ； I. 5wt% ^ z ^ 3. 5wt% ；0. 9wt% ^ u ^ I. lwt% ；0. lwt% ^ V ^ 0. 4wt% ；0. 15wt% ^ p ^ 0. 5wt% ；0. 2wt% ^ q ^ 0. 7wt% ；0.lwt% 彡 c 彡 0. 7wt% ;M 选自 Zr、Cu、Sn、Mo、V、W、Si、Hf、Ti 中的一种或几种，0. lwt% ^ w ^ 0. 8wt%。2.根据权利要求I所述的钕铁硼永磁材料，其特征在于，Rl选自Pr、或者选自Pr和Nd的混合物，在所述Pr和Nd的混合物中，50wt% ^ Pr < 100wt%。3.根据权利要求I所述的钕铁硼永磁材料，其特征在于，R2含有Ho和Gd，其中，Ho和Gd的总重量为R2总重量的10wt%-60wt%，并且Gd的含量小于Ho和Gd总重量的30wt%。4.一种钕铁硼永磁材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤按比例加入原料进行熔炼制作钕铁硼铸锭或速凝薄片，然后经过破碎、制粉、混料、磁场取向压制成型、在真空或惰性气体保护下进行烧结和回火，得到所述钕铁硼永磁材料，所述钕铁硼永磁材料具有下式所示的组成 ALI^yFemmmCoAGavNbpAlAO。； 其中，Rl选自Pr和/或Nd;R2含有Ho、含有Dy、Tb中的至少一种、并且含或不含 Gd ；29wt% ^ x+y ^ 36wt%,其中 5wt% ^ y ^ 12wt% ； I. 5wt% ^ z ^ 3. 5wt% ；0. 9wt% ^ u ^ I. lwt% ；0. l...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖超，邓小霞，张法亮，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：