[发明专利]钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用。所述原料组合物包括：R：28～33wt％；R包括R1和R2，所述R1为熔炼时添加的稀土元素，所述R1包括Nd和Dy；所述R2为晶界扩散时添加的稀土元素，所述R2包括Tb，所述R2的含量为0.2wt％～1wt％；M：≤0.4wt％且不为0wt％，所述M的种类包括Ti、Ni、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Zr、Hf和Ag中的一种或多种；Cu：≤0.15wt％、且不为0wt％；B：0.9～1.1wt％；Fe：60wt％～70.88wt％；原料组合物中不含有Co。本发明的磁体材料具有高剩磁、高矫顽力以及高温性能好的优势。

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用。

背景技术

Nd-Fe-B永磁材料以Nd₂Fe_l4B化合物为基体，具有磁性能高、热膨胀系数小、易加工和价格低等优点，自问世以来，以平均每年20-30％的速度增长，成为应用最广泛的永磁材料。按制备方法，Nd-Fe-B永磁体可分为烧结、粘结和热压三种，其中烧结磁体占总产量的80％以上，应用最广泛。

随着制备工艺和磁体成分的不断优化，烧结Nd-Fe-B磁体的最大磁能积已接近理论值。随着近年来风力发电、混合动力汽车和变频空调等新兴行业的蓬勃发展对高性能Nd-Fe-B磁体的需求越来越大，同时，这些高温领域的应用也对烧结Nd-Fe-B磁体的性能尤其是矫顽力提出了更高的要求。

美国专利申请US5645651A通过图1表明，Nd-Fe-B磁体的居里温度会随着Co含量的提高而提升，另外表1通过样品9和样品2的对比表明，Nd-Fe-B磁体中添加20at％的Co，相比不加Co的方案，在维持剩磁基本不变的情况下，能提高矫顽力。

因此Co被广泛应用于钕铁硼稀土永磁、钐钴稀土永磁、电池等高科技领域，但Co又是重要战略资源，价格较为昂贵。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的钕铁硼磁体通过添加Co来提高居里温度和矫顽力、而Co又面临价格昂贵的缺陷的技术问题，而提供了一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用。本发明的磁体材料具有高剩磁、高矫顽力以及高温性能好的优势。

本发明涉及一种钕铁硼磁体材料的原料组合物，其包括如下质量含量的组分：R：28～33wt％；

R为稀土元素，包括R1和R2，所述R1为熔炼时添加的稀土元素，所述R1包括Nd和Dy；所述R2为晶界扩散时添加的稀土元素，所述R2包括Tb，所述R2的含量为0.2wt％～1wt％；

M：≤0.4wt％、且不为0wt％，所述M的种类包括Ti、Ni、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Zr、Hf和Ag中的一种或多种；

Cu：≤0.15wt％、且不为0wt％；

B：0.9～1.1wt％；

Fe：60wt％～70.88wt％；

wt％为各元素含量占所述原料组合物的总质量的质量百分比；

所述原料组合物中不含有Co。

本发明中，所述原料组合物中R的用量较佳地为29-31wt％。

本发明中，所述原料组合物中，所述R1中Nd的含量可为本领域常规，较佳地为28～32.5wt％，百分比为占所述原料组合物总质量的质量百分比。

本发明中，所述原料组合物中，所述R1中Dy的含量较佳地在0.2wt％以下，例如0.1～0.2wt％。

本发明中，所述R1还可包括本领域其他常规的稀土元素，例如包括Pr、Ho、Tb、Gd和Y中的一种或多种。