[发明专利]R-T-B系磁体材料、原料组合物及制备方法和应用

说明书

本发明公开了R‑T‑B系磁体材料、原料组合物及制备方法和应用。该R‑T‑B系磁体材料的原料组合物以质量百分比计，其包括如下含量的组分：R’：29.5～32％，所述R’为稀土元素，所述R’包括Pr；其中，所述Pr：≥8.85％；Ga：1.05％；B：0.9～1.2％；Fe：59～69％；百分比是指占所述R‑T‑B系磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。本发明的R‑T‑B系磁体材料使用了较高含量的Pr结合较高含量的Ga的配方，使得R‑T‑B系磁体材料在显著提升矫顽力的同时还可维持较高的剩磁。

技术领域

本发明具体涉及R-T-B系磁体材料、原料组合物及制备方法和应用。

背景技术

以Nd₂Fe₁₄B为主要成分的R-T-B系(NdFeB)磁体材料，具有较高的剩磁、矫顽力和最大磁能积，综合磁性能优良，应用在风力发电、新能源汽车、变频家电等方面。目前现有技术中的R-T-B系磁体材料的稀土成分通常以钕为主，只存在少量的Pr，虽然已报道了将Pr替换一部分的钕可提高磁体材料的性能，但提高的程度有限。例如，目前已报道的中国专利文献CN104979062A公开的R-T-B系磁体材料的配方如下：25～31wt％的镨、0～5wt％的钕、0.12wt％的镓、0.97～1％的硼以及其他添加元素。该配方中添加了较高含量的镨，但是矫顽力最高只能达到18kOe。

另外，冸敏翔等(Ga和Ti掺杂NdFeB永磁体矫顽力的研究，功能材料，公开日2010.10.15)虽然报道了Ga元素的添加可提升矫顽力，但提升的程度仍然也是有限的，只能从2038kA/m提升至2276kA/m。如何能充分利用镨和镓可带来的矫顽力提升的优势，在现有技术的基础上使得磁体材料的性能得到更为显著的提升，目前还未有解决的办法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服了现有技术中R-T-B系磁体材料虽然都使用镨和镓来提升磁体材料的性能，但仍然没有显著提升的缺陷，而提供了一种R-T-B系磁体材料、原料组合物及制备方法和应用。本发明的R-T-B系磁体材料使用了较高含量的Pr结合较高含量的Ga，使得R-T-B系磁体材料在显著提升矫顽力的同时还可维持较高的剩磁。

本发明是通过如下技术方案解决上述技术问题的。

本发明还提供了一种R-T-B系磁体材料的原料组合物，以质量百分比计，其包括如下含量的组分：

R’：29.5～32％，所述R’为稀土元素，所述R’包括Pr；

其中，所述Pr：≥8.85％；

Ga：1.05％；

B：0.9～1.2％；

Fe：59～69％；百分比是指占所述R-T-B系磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。

本发明中，所述R’的含量较佳地为29.7～32％，例如29.7％、29.8％、30％、30.3％、30.4％、30.8％、31％、31.3％、31.5％、31.7％、31.8％或32％，百分比是指占所述R-T-B系磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。

本发明中，所述Pr的含量较佳地为8.85～27.15％，更佳地为10～27.15％，例如8.85％、9.15％、9.85％、10.15％、10.85％、11.85％、12.15％、13.15％、14.15％、15.15％、16.15％、17.15％、18.15％、19.15％、20.15％、21.15％、22.15％、23.15％、24.15％、25.15％、26.15％或27.15％，百分比是指占所述R-T-B系磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。

本发明中，所述R’还可包括Nd。