[发明专利]一种稀土永磁材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种稀土永磁材料及其制备方法和应用。该稀土永磁材料的原料组合物包括如下质量含量的组分：R：28.5～33.0％；Ga：0.5～1.8％但不为0.5wt％；B：0.84～0.94％；Al：0.05～0.07％；Co：≤2.5％但不为0；Fe：62～69％；N：Ti、Zr和Nb中的一种或多种；当N包含Ti时，Ti的含量为0.15～0.25％；当N包含Zr时，Zr的含量为0.2～0.35％；当N包含Nb时，Nb的含量为0.2～0.5％；百分比为各组分质量占原料组合物总质量的质量百分比。本发明的稀土永磁材料磁性能(剩磁、矫顽力、方形度、温度稳定性)较佳，且同一批次产品的磁性能均一。

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁材料及其制备方法和应用。

背景技术

R-T-B系烧结磁铁(R指稀土元素，T指过渡金属元素及第三主族金属元素，B指硼元素)由于其优异的磁特性而被广泛应用于电子产品、汽车、风电、家电、电梯及工业机器人等领域，例如硬盘、手机、耳机、和电梯曳引机、发电机等永磁电机中作为能量源等，其需求日益扩大，且各产商对于磁铁性能例如剩磁、矫顽力性能、温度稳定性、磁体方形度等的要求也逐步提升。

为了提升R-T-B系烧结磁铁的剩磁，通常需要降低B含量。但是当B的含量在较低水平时，会形成R₂T₁₇相。而R₂T₁₇不具有室温单轴各向异性，进而使得磁体的性能劣化。

现有技术中，一般通过添加重稀土元素例如Dy、Tb、Gd等，以提高材料的矫顽力以及改善温度系数，但重稀土价格高昂，采用这种方法提高R-T-B系烧结磁体产品的矫顽力，会增加原材料成本，不利于R-T-B系烧结磁体的应用。

因此，在不添加或少量添加重稀土的情况下，如何采用低B体系(B＜5.88at％)制备得到高矫顽力、高剩磁的R-T-B系磁铁是本领域亟待解决的技术问题。

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低B体系(B＜5.88at％)带来的磁体性能变差的缺陷，而提供了一种稀土永磁材料及其制备方法和应用。

本发明首次发现，现有技术中低B体系的稀土永磁材料，虽然在小试中表现出矫顽力有所提高，但是在工业化生产中磁体仍然存在性能不均一的缺陷，如现有中国专利CN110619984 A。为了使稀土永磁材料适用于大规模的工业化生产，发明人经过大量研究和实验，发现通过控制Al的含量，同时将一定范围含量内的Ga与其他元素合适的配伍，能够制得本发明中磁体性能优异且性能均一的稀土永磁材料。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供的技术方案之一为：

一种稀土永磁材料的原料组合物，其包括如下质量含量的组分：

R：28.5～33.0wt％；所述R为至少含有Nd的稀土元素；

Ga：0.5～1.8wt％但不为0.5wt％；

B：0.84～0.94wt％；

Al：0.05～0.07wt％；

Co：≤2.5wt％但不为0；

Fe：62～69wt％；

N：Ti、Zr和Nb中的一种或多种；

当N包含Ti时，所述Ti的含量为0.15～0.25wt％；

当N包含Zr时，所述Zr的含量为0.2～0.35wt％；

当N包含Nb时，所述Nb的含量为0.2～0.5wt％；

所述百分比为各组分质量占所述原料组合物总质量的质量百分比。