[发明专利]一种R-T-B系永磁材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种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，其包括下述组分：R’：29.5‑33.0wt.％，所述R’包括R和Pr、Nd；其中：所述R为除Pr、Nd外的稀土元素，所述Pr的含量≥8.85wt.％，所述Nd和所述R’的质量比＜0.5；N：＞0.05wt.％、且≤4.1wt.％，所述N为Ti、Zr或Nb；B：0.90‑1.2wt.％；Fe：62.0‑68.0wt.％。本发明采用高Pr的含量的配方制得了矫顽力高、温度系数稳定的烧结永磁体产品，采用本申请的配方能够最大化的发挥出Pr的优势，有效地降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种R-T-B系永磁材料及其制备方法和应用。

背景技术

自1979年由苏联科学家发现Nd₂Fe₁₄B以来，美国和日本的研究者率先对该物相的性能进行研究，目前由PrNd组成的物相(Pr、Nd的质量比为20:80或者25:75)已经应用于商业中进行烧结永磁体的生产，由于其具有高磁能积和高剩磁等优势，目前已在电机、电声器件、计算机硬盘驱动器(HDD)、军工设备、人体核磁共振成像仪(MRI)、微波通讯技术、控制器、仪表等方面受到了广泛应用。

随着科学技术的进步，目前对Nd-Fe-B的性能提出了更高的要求，许多研究者通过加入大量的重稀土Dy或Tb来实现钕铁硼材料性能的提升，但过多的采用重稀土会使得材料成本急剧增加，同时重稀土资源相对较少。

因此，如何利用资源丰富的元素制得具有高矫顽力、高剩磁、稳定的温度系数的钕铁硼材料为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中烧结钕铁硼磁铁性能提升过度依赖于重稀土元素的缺陷，而提供了一种R-T-B系永磁材料及其制备方法和应用。本发明通过提高Pr的含量制得了矫顽力高、温度系数稳定的烧结永磁体产品。本发明所采用的PrNd为伴生稀土，含量较为丰富，采用本申请的配方能够最大化的发挥出Pr的优势，有效地降低了生产成本。

发明人在研发过程中发现，Pr所形成的物相易导致R-T-B系永磁材料的温度系数恶化，发明人付出创造性劳动后发现，在提高Pr含量的同时添加Ti、Zr或Nb等金属，能够有效解决高Pr所带来的温度系数恶化的问题。

本发明提供了一种R-T-B系永磁材料，以质量百分比计，其包括下述组分：

R’：29.5-33.0wt.％，所述R’包括R和Pr、Nd；其中：所述R为除Pr、Nd外的稀土元素，所述Pr的含量≥8.85wt.％，所述Nd和所述R’的质量比＜0.5；

N：＞0.05wt.％、且≤4.1wt.％，所述N为Ti、Zr或Nb；

B：0.90-1.2wt.％；

Fe：62.0-68.0wt.％。

本发明中，所述R’的含量优选为30-33wt.％，例如30.63-32.52wt.％，再例如30.63wt.％、30.72wt.％、30.74wt.％、30.75wt.％、30.76wt.％、30.77wt.％、30.78wt.％、30.8wt.％、30.81wt.％、30.82wt.％、30.83wt.％、30.84wt.％、30.9wt.％、30.91wt.％、30.93wt.％、30.94wt.％、30.97wt.％、30.98wt.％、30.99wt.％、31wt.％、31.02wt.％、31.03wt.％、31.05wt.％、31.14wt.％、31.4wt.％、31.41wt.％、31.44wt.％、31.46wt.％、31.54wt.％、31.55wt.％、31.56wt.％、31.94wt.％、32.03wt.％或32.52wt.％，百分比是指在所述R-T-B系永磁材料中的质量百分比。