[发明专利]一种R-T-B-Si-M-A系稀土永磁体

说明书

本发明提供了一种R‑T‑B‑Si‑M‑A系稀土永磁体，主要包括质量配比组成如下的组分：R 29.0％～32.8％，B 0.9％～0.98％，Si 0.01％～0.1％，M 0.05％～2％，A 0.2％～1％；本发明在R‑T‑B系稀土永磁体中，通过添加规定量的Si，以及适量的Cu和Ga，其结果，能够提高剩磁和矫顽力，并且显著改善大批量生产时磁体的剩磁和矫顽力的一致性。

技术领域

本发明涉及一种R-T-B-Si-M-A系稀土永磁体，属于稀土磁体领域。

背景技术

近年来，含有R2T14B型主相的稀土永磁体由于其高的剩磁和磁能积，广泛应用于伺服电机、风力发电机、节能空调压缩机和新能源汽车等领域。基于对同时具备低成本、高剩磁和高矫顽力的稀土永磁体的不断追求，研究人员和生产制造厂商逐渐发现，除了利用重稀土元素以外，提高主相的纯净度，减少杂质元素含量以提高剩磁和降低晶界相的铁磁性以提高矫顽力是制备高综合性能稀土永磁的主要途径。

添加少量的Cu或Ga，改善晶界的润湿性，从而提高矫顽力，(如参考1和2)，但是剩磁会有明显下降。由于富含Cu和Ga的稀土晶界相熔点低，易氧化，所以在整个制备流程中有效含量会降低，同时Cu和Ga导致晶界相的富集相变发生过快，增加了控制难度，不利于大批量生产时产品性能的一致性提高，往往需要特殊的氢破工艺或者更加苛刻的烧结时效条件。

另外，由于C会降低富稀土相的熔点，增加Fe的溶解度，不仅容易造成烧结时晶粒异常长大，方形度变差，也会增强富稀土晶界相的铁磁性，导致矫顽力劣化。因此，控制碳含量也是高综合性能稀土永磁生产制造的关键方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种含有微量Si的R-T-B-Si-M-A系稀土永磁体。

本发明采用的技术方案是：

一种R-T-B-Si-M-A系稀土永磁体，主要包括质量配比组成如下的组分：

余量为T以及不可避免的杂质；

所述R选自下列至少一种元素：Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce、Pm、Sm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu或Y；

所述M选自下列至少一种元素：Al、Sn、Ge、Ag、Au、Bi、Mn、Nb、Ti、Hf、Zr或Cr；

所述T选自Fe和Co中的至少一种元素；

所述A选自Ga和Cu中的至少一种元素。

Si元素与O、S、P等杂质元素均具有较好的结合力，可以减少主相中杂质元素的含量，提高剩磁。同时Si形成的化合物熔点较高，Si进入R6T13(Ga,Cu)1等晶界相，可以延缓相变速率，从而避免因为烧结或时效炉中不同位置不能同时达到设定温度引起的磁体一致性降低的问题，提高了大批量生产的适应性，并且具有一定抑制晶粒长大的作用，与低碳的控制工艺相结合，有效保证了磁体的高矫顽力和方形度。

为提高检测精度，可采用电感耦合等离子质谱仪ICP-MS检测材料中的Si含量，检测精度可达10ppb。而富Si区域的Si含量可以采用场发射电子探针显微镜EPMA中WDS或者扫描电子显微镜EDS来检测，检测限在100ppm左右。

本发明与以往添加Cu、Ga等元素，导致剩磁Br和磁能积(BH)max降低不同，本发明含有微量的Si，即0.1wt.％以下的含有量。由于其为非磁性元素，含量较少，在主相中含量更少，磁稀释作用非常小；同时，Si可以与P、S等杂质生成高熔点的稀土化合物，并分散在晶界相中，既能提高主相的纯度和饱和磁化强度，又能起到一定的钉扎作用，抑制晶粒长大，便于在更高的烧结温度获得更高的密度，因此，本发明中Si的微量添加，反而使Br和(BH)max提高。