[发明专利]一种R-T-B系永磁材料、原料组合物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、原料组合物及其制备方法和应用。R‑T‑B系永磁材料的原料组合物，以质量百分比计，其包含下述组分：R，29.5‑32％，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0‑17％；Zr，0.15‑0.50％；Cu，0‑0.08％、但不为0、不为0.08；Co，0‑0.3％；M，0‑3％，所述M为Al、Ga、Ti、Nb、Hf、Si、Sn、Ge、Ag、Au、Bi和Mn中的一种或多种；B，0.95‑1.05％；Fe，64‑70％；百分比为占所述R‑T‑B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％。本发明R‑T‑B系永磁材料具有方形度佳、高温性能好及机械性能优异的优势。

技术领域

本发明涉及一种R-T-B系永磁材料、原料组合物及其制备方法和应用。

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。

现有技术中，在制作耐热、耐蚀型烧结Nd-Fe-B磁体时，Co是用得最多而且最有效的元素。这是因为添加Co能够降低磁感可逆温度系数温度系数，有效提高居里温度，并且可以提高Nd-Fe-B磁体抗腐蚀性能。但是，Co的加入容易造成剩磁急剧下降，同时，由于所添加的Co不仅包含于主相，还包含于晶界相，从而产生使机械强度降低的问题，并且Co的成本较高。

为了提高磁特性、抑制晶粒长大并改善烧结温度幅度，JP2002075717A在含有Cu的R-T-B系稀土类永久磁铁中添加Zr，其使含有Co、Al、Cu并含有Zr、Nb或Hf的R-T-B系稀土类永久磁铁中细微的ZrB化合物、NbB化合物或HfB化合物(以下称M-B化合物)均匀分散的析出来，其中，M-B化合物的平均粒径在5μm以下，M-B化合物之间的最大间隔在50μm以下。JPWO2004030000A1同样在R-T-B系稀土类永久磁铁中添加Zr，其通过双合金的方法使R₂T₁₄B主相内存在富集Zr的生成物，并且明确指出，若仅在晶界相内存在富集Zr的生成物，则无法解决其技术问题。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题在于克服现有技术中R-T-B系永磁材料通过添加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R-T-B系永磁材料、原料组合物及其制备方法和应用。本发明不添加或控制微量Co含量，同时控制Cu、Zr元素的含量，得到的R-T-B系永磁材料具有方形度佳、高温性能好及机械性能优异的优势。

本发明提供了一种R-T-B系永磁材料的原料组合物，以质量百分比计，其包含下述组分：

R，29.5-32％，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-17％；

Zr，0.15-0.50％；

Cu，0-0.08％、但不为0、不为0.08；

Co，0-0.3％；

M，0-3％，所述M为Al、Ga、Ti、Nb、Hf、Si、Sn、Ge、Ag、Au、Bi和Mn中的一种或多种；

B，0.95-1.05％；

Fe，64-70％；

百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％。

所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述R可为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的稀土元素，例如为熔炼工艺中添加的稀土元素。