[发明专利]一种钕铁硼永磁材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，更具体的说，涉及一种钕铁硼永磁材料及其制备方法。

背景技术

1983年，日本住友金属公司首次发明了钕铁硼永磁材料。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。

发明内容

本发明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。

本发明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：R1_xR2_yFe_{100-x-y-z-u-v-p-q-w-c}Co_zB_uGa_vNb_pAl_qM_wO_c；

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%。

在所述的钕铁硼永磁材料中，R1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%。

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%。

本发明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：R1_xR2_yFe_{100-x-y-z-u-v-p-q-w-c}Co_zB_uGa_vNb_pAl_qM_wO_c

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%。

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0.80-1.2Mpa氢压下，吸氢2-5h，然后在450-650℃的温度下脱氢3-9小时，得到钕铁硼碎粉。