一种R-T-B系永磁材料及其制备方法转让专利

申请号 : CN202010641046.7

文献号 : CN111627635B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 王金磊黄佳莹黄清芳汤志辉黎国妃

申请人 : 福建省长汀金龙稀土有限公司厦门钨业股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种R‑T‑B系永磁材料及其制备方法。以重量百分比计,该材料包括下述组分:R:28.5wt%~33.57wt%;所述的R为稀土元素,其包含Nd和重稀土元素RH,所述的RH的含量为0.5wt%~12.0wt%;Al:≥0.01wt%;Cu:0.05wt%~1.0wt%;Co:0wt%~2.5wt%;Ga:0.05wt%~1.0wt%;Zr:0wt%~0.7wt%;B:0.88wt%~1.2wt%;所述的Cu和所述的Al的总含量≥0.65wt%。该材料耐高温性能好,受热后磁性能衰减较小。

权利要求 :

1.一种R‑T‑B系永磁材料,其特征在于,以重量百分比计,其包括下述组分:H H

R:28.5 wt% 33.57 wt%;所述的R为稀土元素,其包含Nd和重稀土元素R ,所述的R的含~

量为0.5 wt% 12.0 wt%;

~

Al:≥0.01 wt%;

Cu:0.05 wt% 1.0 wt%;

~

Co:0 wt% 2.5 wt%;

~

Ga:0.05 wt% 1.0 wt%;

~

Zr:0 wt% 0.7 wt%;

~

B:0.88 wt% 1.2 wt%;

~

所述的Cu和所述的Al的总含量≥0.65wt%;

所述的T包含Fe,Fe含量为64.18 wt% 65.01 wt%;

~

所述的R‑T‑B系永磁材料采用双合金工艺制备,其中,子合金与母合金的质量比为(3:

97)(4:96);以重量百分比计,所述的子合金包括下述组分:~

Dy:61.72 wt%;

Cu:1.40 wt%;

Co:30.96 wt%;

Al:0.90 wt%;

Zr:5.02 wt%。

2.如权利要求1所述的R‑T‑B系永磁材料,其特征在于,所述的R的含量为31.57 wt%~

31.72 wt%;

H

和/或,所述的R为Nd和R;和/或,所述的Nd的含量为24.10 wt% 30.50 wt%;

~

H

和/或,所述的R的含量为2.45 wt% 6.00 wt%;

~

H

和/或,所述的R为(1)Dy;(2)Dy和Tb;或(3)Dy、Gd和Ho;

和/或,所述的Al的含量为0.78 wt% 1.16 wt%;

~

和/或,所述的Cu的含量为0.15 wt% 0.49 wt%;

~

和/或,所述的Co的含量为1.15 wt% 1.17 wt%;

~

和/或,所述的Ga的含量为0.17 wt% 0.59 wt%;

~

和/或,所述的Zr的含量为0.22 wt%;

和/或,所述的B的含量为0.95 wt% 0.96 wt%;和/或,所述的Cu和所述的Al的总含量为~

0.93 wt% 1.52 wt%;

~

和/或,所述的R‑T‑B系永磁材料由所述的R、所述的Al、所述的Cu、所述的Co、所述的Ga、所述的Zr、所述的B和所述的Fe组成;

和/或,所述的R‑T‑B系永磁材料里,C<1000ppm;

和/或,所述的子合金与所述的母合金的质量比为(3.5:96.5)(3.8:96.2);

~

和/或,所述的R‑T‑B系永磁材料为方片或圆片;

和/或,所述的双合金工艺为工艺一、工艺二或工艺三;所述的工艺一包括下述步骤:将母合金细粉、子合金细粉进行混合,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;所述的工艺二包括下述步骤:将母合金氢破粉、子合金氢破粉进行混合,制粉,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;所述的工艺三包括下述步骤:将母合金片、子合金片进行混合,氢破,制粉,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料。

3.如权利要求2所述的R‑T‑B系永磁材料,其特征在于,以重量百分比计,所述的R‑T‑B系永磁材料的组分如下任一所述:其中数字的单位为wt.%;

和/或,所述的子合金与所述的母合金的质量比为(3.6:96.4)(3.7:96.3);

~

和/或,以重量百分比计,所述的母合金的组分如下任一所述其中数字的单位为wt.%;

和/或,当所述的双合金工艺为工艺一、工艺二或工艺三时,所述的工艺一、工艺二或工艺三的参数如下所述:

所述的工艺一中,所述的母合金细粉的D50粒径为3.6‑4.5μm;所述的母合金细粉按照下述方法制得:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破、制粉,制得母合金细粉;所述的o o

熔炼的温度为1700C;所述的熔炼的升温速率为2‑4C /min;所述的熔炼后获得的合金片的厚度为0.12 mm 0.25 mm;所述的粗破碎的方式为撵滚;所述的粗破碎后的D50粒径小于~

o o

10mm;所述的氢破的脱氢温度为580C 680C;所述的氢破后、制粉前,还加入磁粉保护剂;所~

述的磁粉保护剂为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#;所述的磁粉保护剂的用量为混合后总质量的0.08 wt.% 0.12 wt.%;所述的制粉为气流磨粉碎;所述的气流磨粉碎时的~

环境为含氧量为120ppm 150ppm;所述的子合金细粉的D50粒径为3.2‑3.5μm;所述的子合金~

细粉按照下述方法制得:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破、制粉,制得子合金细o o

粉;所述的熔炼的温度为1700C;所述的熔炼的升温速率为2‑4 C /min;所述的熔炼后获得的合金片的厚度为0.12 mm 0.25 mm;所述的粗破碎的方式为撵滚;所述的粗破碎后的D50~

o o

粒径小于10mm;所述的氢破的脱氢温度为580C 680C;所述的氢破后、制粉前,还加入磁粉~

保护剂;所述的磁粉保护剂为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#;所述的磁粉保护剂的用量为混合后总质量的0.08 wt.% 0.12 wt.%;所述的制粉为气流磨粉碎;所述的气流~

磨粉碎时的环境为含氧量为120ppm 150ppm;所述的成型方式为磁场成型法或热压热变形~

o o

法;所述的烧结为两次烧结,初次烧结时的温度为1070C,第二次烧结时的温度为1080C;初次烧结时的时间为2小时,第二次烧结时的时间为10小时;所述的时效处理为两次时效处o o

理,初次时效处理时的温度为820C,第二次时效处理时的温度为420C;初次时效处理时的时间为4小时,第二次时效处理时的时间为6小时;

所述的工艺二中,所述的母合金氢破粉按照下述方法制得:将母合金的各组分进行熔o

炼、粗破碎、氢破,制得母合金氢破粉;所述的熔炼的温度为1700C;所述的熔炼的升温速率o

为2‑4C /min;所述的熔炼后获得的合金片的厚度为0.12 mm 0.25 mm;所述的粗破碎的方~ o o

式为撵滚;所述的粗破碎后的D50粒径小于10mm;所述的氢破的脱氢温度为580C 680C;所~

述的氢破后、制粉前,还加入磁粉保护剂;所述的磁粉保护剂为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#;所述的磁粉保护剂的用量为混合后总质量的0.08 wt.% 0.12 wt.%;所述的~

子合金氢破粉按照下述方法制得:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破,制得子合金o o

氢破粉;所述的熔炼的温度为1700C;所述的熔炼的升温速率为2‑4C /min;所述的熔炼后获得的合金片的厚度为0.12 mm 0.25 mm;所述的粗破碎的方式为撵滚;所述的粗破碎后的~

o o

D50粒径小于10mm;所述的氢破的脱氢温度为580C 680C;所述的氢破后、制粉前,还加入磁~

粉保护剂;所述的磁粉保护剂为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#;所述的磁粉保护剂的用量为混合后总质量的0.08 wt.% 0.12 wt.%;所述的制粉为气流磨粉碎;所述的气~

流磨粉碎时的环境为含氧量为120ppm 150ppm;所述的成型方式为磁场成型法或热压热变~

o o

形法;所述的烧结为两次烧结,初次烧结时的温度为1070C,第二次烧结时的温度为1080C;

初次烧结时的时间为2小时,第二次烧结时的时间为10小时;所述的时效处理为两次时效处o o

理,初次时效处理时的温度为820C,第二次时效处理时的温度为420C;初次时效处理时的时间为4小时,第二次时效处理时的时间为6小时;

所述的工艺三中,所述的母合金片按照下述方法制得:将母合金的各组分进行熔炼、粗o o

破碎,制得母合金片;所述的熔炼的温度为1700C;所述的熔炼的升温速率为2‑4C /min;所述的熔炼后获得的合金片的厚度为0.12 mm 0.25 mm;所述的粗破碎的方式为撵滚;所述的~

粗破碎后的D50粒径小于10mm;所述的子合金片按照下述方法制得:将子合金的各组分进行o o

熔炼、粗破碎,制得子合金片;所述的熔炼的温度为1700C;所述的熔炼的升温速率为2‑4 C /min;所述的熔炼后获得的合金片的厚度为0.12 mm 0.25 mm;所述的粗破碎的方式为撵~

o o

滚;所述的粗破碎后的D50粒径小于10mm;所述的氢破的脱氢温度为580C 680C;所述的氢~

破后、制粉前,还加入磁粉保护剂;所述的磁粉保护剂为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#;所述的磁粉保护剂的用量为混合后总质量的0.08 wt.% 0.12 wt.%;所述的制粉为~

气流磨粉碎;所述的气流磨粉碎时的环境为含氧量为120ppm 150ppm;所述的成型方式为磁~

o

场成型法或热压热变形法;所述的烧结为两次烧结,初次烧结时的温度为1070C,第二次烧o

结时的温度为1080 C;初次烧结时的时间为2小时,第二次烧结时的时间为10小时;所述的o

时效处理为两次时效处理,初次时效处理时的温度为820 C,第二次时效处理时的温度为o

420C;初次时效处理时的时间为4小时,第二次时效处理时的时间为6小时。

4.一种R‑T‑B系永磁材料的制备方法,其特征在于,其为工艺一、工艺二或工艺三;

所述的工艺一包括下述步骤:将母合金细粉、子合金细粉进行混合,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;

所述的工艺二包括下述步骤:将母合金氢破粉、子合金氢破粉进行混合,制粉,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;

所述的工艺三包括下述步骤:将母合金片、子合金片进行混合,氢破,制粉,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;

以重量百分比计,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片包括下述组分:H H

R:30.41 wt% 30.53 wt%;所述的R为稀土元素,其包含Nd和重稀土元素R ,所述的R的~

含量为1.14 wt% 3.70 wt%;

~

Al:0.75 wt% 1.12 wt%;

~

Cu:0.10 wt% 0.44 wt%;

~

Co:0 wt% 0.09 wt%;

~

Ga:0.18 wt% 0.61 wt%;

~

Zr:0.03 wt% 0.05 wt%;

~

B:0.98 wt% 1.00 wt%;

~

所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片包含Fe,所述的Fe的含量为66.63 wt%~

67.37 wt%;

以重量百分比计,所述的子合金细粉、子合金氢破粉或子合金片包括下述组分:Dy:61.72 wt%;

Cu:1.40 wt%;

Co:30.96 wt%;

Al:0.90 wt%;

Zr:5.02 wt%;

“所述的子合金细粉与所述的母合金细粉的质量比”、“所述的子合金氢破粉与所述的母合金氢破粉的质量比”或“所述的子合金片与所述的母合金片的质量比”为(3:97)(4:~

96)。

5.如权利要求4所述的R‑T‑B系永磁材料的制备方法,其特征在于,所述的工艺一中,所述的母合金细粉的D50粒径为3.6‑4.5μm;

和/或,所述的工艺一中,所述的母合金细粉按照下述方法制得:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破、制粉,制得母合金细粉;

和/或,所述的工艺一中,所述的子合金细粉的D50粒径为3.2‑3.5μm;

和/或,所述的工艺一中,所述的子合金细粉按照下述方法制得:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破、制粉,制得子合金细粉;

和/或,所述的工艺二中,所述的母合金氢破粉按照下述方法制得:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破,制得母合金氢破粉;

和/或,所述的工艺二中,所述的子合金氢破粉按照下述方法制得:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破,制得子合金氢破粉;

和/或,所述的工艺三中,所述的母合金片按照下述方法制得:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎,制得母合金片;

和/或,所述的工艺三中,所述的子合金片按照下述方法制得:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎,制得子合金片;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的成型的方式为磁场成型法或热压热变形法;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的烧结为两次烧结;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的时效处理为两次时效处理;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R的含量为30.43 wt%~

30.50 wt%;

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R为Nd和R;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Nd的含量为26.73 wt%

29.36 wt%;

~

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R的含量为1.19 wt%~

1.32 wt%;

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R为Dy、Tb、Gd和Ho中的一种或多种;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Al的含量为0.87 wt%~

1.00 wt%;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Cu的含量为0.34 wt%~

0.43 wt%;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Co的含量为0.02 wt%~

0.05 wt%;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Zr的含量为0.04 wt%;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的B的含量为0.99 wt%;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Cu和所述的Al的总含量为0.85 wt% 1.44 wt%;

~

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片里,C<1000ppm;

和/或,所述的子合金细粉、子合金氢破粉或子合金片由所述的Dy、所述的Cu、所述的Co、所述的Al和所述的Zr组成;

和/或,所述的子合金与所述的母合金的质量比为(3.5:96.5)(3.8:96.2);

~

和/或,R‑T‑B系永磁材料中的Dy元素沿着主相周围分布;

和/或,所述的R‑T‑B系永磁材料如权利要求1 3中任一项所述;

~

和/或,所述的R‑T‑B系永磁材料为方片或圆片。

6.如权利要求5所述的R‑T‑B系永磁材料的制备方法,其特征在于,所述的工艺一、工艺o

二或工艺三中,所述的熔炼的温度为1700C;

o

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的熔炼的升温速率为2‑4C /min;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的熔炼后获得的合金片的厚度为0.12 mm 0.60 mm;

~

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的粗破碎的方式为撵滚;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的粗破碎后的D50粒径小于10mm;

o o

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的氢破的脱氢温度为580C 680C;

~

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的氢破后、制粉前,还加入磁粉保护剂;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的制粉为气流磨粉碎;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的气流磨粉碎时的环境为含氧量为

10ppm 150ppm的氮气下;

~

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的o o

温度为1070C,第二次烧结时的温度为1080C;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的时间为2小时,第二次烧结时的时间为10小时;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,当所述的时效处理为两次时效处理时,初次o o o o

时效处理时的温度为820C 960C,第二次时效处理时的温度为420C 630C;

~ ~

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,当所述的时效处理为两次时效处理时,初次时效处理时的时间为2小时 5小时,第二次时效处理时的时间为3小时 7小时;

~ ~

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R的含量为30.49 wt%;

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Nd的含量为29.21 wt%

29.29 wt%;

~

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R的含量为1.21 wt%;

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R为(1)Dy;(2)Dy和Tb;

或(3)Dy、Gd和Ho;

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,当所述的R包含Dy时,所述的Dy的含量为0.44 wt% 1.37 wt%;

~

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,当所述的R包含Tb时,所述的Tb的含量为0.25 wt% 0.76 wt%;

~

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,当所述的R包含Gd时,所述的Gd的含量为0.84 wt%;

H

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,当所述的R包含Ho时,所述的Ho的含量为1.49 wt%和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Cu和所述的Al的总含量为1.21 wt% 1.43 wt%;

~

和/或,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片由所述的R、所述的Al、所述的Cu、所述的Co、所述的Ga、所述的Zr、所述的B和所述的Fe组成,或者,由所述的R、所述的Al、所述的Cu、所述的Ga、所述的Zr、所述的B和所述的Fe组成;

和/或,所述的子合金与所述的母合金的质量比为(3.6:96.4)(3.7:96.3);

~

和/或,R‑T‑B系永磁材料中的Dy元素在主相周围形成一层富Dy的壳层结构。

7.如权利要求6所述的R‑T‑B系永磁材料的制备方法,其特征在于,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的熔炼后获得的合金片的厚度为

0.12 mm 0.25 mm;

~

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的磁粉保护剂为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的磁粉保护剂的用量为混合后总质量的0.08 wt.% 0.12 wt.%;

~

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,所述的气流磨粉碎时的环境为含氧量为

120ppm 150ppm的氮气下;

~

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,当所述的时效处理为两次时效处理时,初次o o

时效处理时的温度为840C,第二次时效处理时的温度为460C;

和/或,所述的工艺一、工艺二或工艺三中,当所述的时效处理为两次时效处理时,初次时效处理时的时间为4小时,第二次时效处理时的时间为6小时;

和/或,以重量百分比计,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片的组分如下任一所述:

其中数字的单位为wt.%。

8.一种R‑T‑B系永磁材料,其按照如权利要求4 7所述的R‑T‑B系永磁材料的制备方法~

制得。

9.一种用于制备如权利要求1所述的R‑T‑B系永磁材料的子合金,其特征在于,以重量百分比计,其包括下述组分:Dy:61.72 wt%;

Cu:1.40 wt%;

Co:30.96 wt%;

Al:0.90 wt%;

Zr:5.02 wt%。

10.如权利要求9所述的子合金,其特征在于,所述的子合金为合金片、氢破粉或细粉;

和/或,所述的子合金的制备方法为下述任一方法:方法1:将各组分混合,即可;

方法2:将各组分混合,熔炼,即可;

方法3:将各组分混合,熔炼,粗破碎,即可;

方法4:将各组分混合,熔炼,粗破碎,氢破,即可;

方法5:将各组分混合,熔炼,粗破碎,氢破,制粉,即可。

11.如权利要求10所述的子合金,其特征在于,以重量百分比计,所述的熔炼的温度为o

1700C;

o

和/或,所述的熔炼的升温速率为2‑4C /min;

和/或,所述的熔炼后获得的合金片的厚度为0.12 mm 0.25 mm;

~

和/或,所述的粗破碎的方式为撵滚;

和/或,所述的粗破碎后的D50粒径小于10mm;

o o

和/或,所述的氢破的脱氢温度为580C 680C;

~

和/或,所述的氢破后、制粉前,还加入磁粉保护剂;所述的磁粉保护剂为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#;所述的磁粉保护剂的用量为混合后总质量的0.08 wt.% 0.12 ~

wt.%;

和/或,所述的制粉为气流磨粉碎。

12.如权利要求11所述的子合金,其特征在于,所述的气流磨粉碎时的环境为含氧量为

120ppm 150ppm的氮气下。

~

说明书 :

一种R‑T‑B系永磁材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种R‑T‑B系永磁材料及其制备方法。

背景技术

[0002] R‑T‑B系烧结磁体由Sagawa等人于1982年发现,因其极高的综合性能而广泛地应用于电机行业、医疗器械、风力发电、电动汽车、航空航天等诸多领域,是目前市场上应用前
景最好的永磁材料。
[0003] 近年来,随着电动汽车和风能发电等产业的快速发展,如何提高烧结钕铁硼磁体的热稳定性成为行业研究领域的主要问题。
[0004] 长期以来,广泛应用提升磁体高温磁性能的方法是大幅提高其矫顽力,向合金中掺杂Dy或Tb等重稀土,用来取代主相Nd2Fe14B中的Nd,形成Dy2Fe14B或Tb2Fe14B而提高各向异
性场,可以很好地改善磁体的矫顽力及其温度稳定性。但是由于Dy或Tb与Fe发生反铁磁耦
合作用,因此,这种方法使磁体因剩磁的下降而损失部分磁能积。
[0005] 因此,如何在提高磁体矫顽力的基础上保证磁体的剩磁,是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题在于克服现有的R‑T‑B系永磁材料耐高温性能差,受热后磁性能衰减明显等缺陷,而提供了一种R‑T‑B系永磁材料及其制备方法,该永磁材料耐
高温性能好,受热后磁性能衰减较小。
[0007] 本发明提供了一种R‑T‑B系永磁材料,以重量百分比计,其包括下述组分:
[0008] R:28.5wt%~33.57wt%;所述的R为稀土元素,其包含Nd和重稀土元素RH,所述的H
R的含量为0.5wt%~12.0wt%;
[0009] Al:≥0.01wt%;
[0010] Cu:0.05wt%~1.0wt%;
[0011] Co:0wt%~2.5wt%;
[0012] Ga:0.05wt%~1.0wt%;
[0013] Zr:0wt%~0.7wt%;
[0014] B:0.88wt%~1.2wt%;
[0015] 所述的Cu和所述的Al的总含量≥0.65wt%;
[0016] 所述的R‑T‑B系永磁材料采用双合金(即子母合金)工艺制备,其中,子合金与母合金的质量比为(3:97)~(4:96);以重量百分比计,所述的子合金包括下述组分:
[0017] Dy:61.72wt%;
[0018] Cu:1.40wt%;
[0019] Co:30.96wt%;
[0020] Al:0.90wt%;
[0021] Zr:5.02wt%。
[0022] 在某一方案中,所述的R‑T‑B系永磁材料的组分种类、组分含量、制备方法等参数可如下所述,未涉及的参数如其他任一方案所述(以下简称“在某一方案中”):所述的R的含
量可为31.57wt%~33.57wt%,又可为31.60wt%、31.66wt%、31.67wt%或31.72wt%。
[0023] 在某一方案中,所述的R还可包含Pr。
[0024] 在某一方案中,当所述的R包含Pr时,所述的Pr的含量可为0.01wt%~10wt%。
[0025] 在某一方案中,所述的R为(1)Nd和RH;或(2)Pr、Nd和RH。
[0026] 在某一方案中,所述的Nd的含量可为24.10wt%~30.50wt%,又可为25.79wt%~28.24wt%,还可为28.14wt%、28.19wt%或28.20wt%。
[0027] 在某一方案中,所述的RH的含量可为2.45wt%~6.00wt%,又可为3.45wt%~5.78wt%,还可为3.46wt%~3.48wt%。
[0028] 在某一方案中,所述的RH可为Dy、Tb、Gd和Ho中的一种或多种,又可为(1)Dy;(2)Dy和Tb;或(3)Dy、Gd和Ho。
[0029] 在某一方案中,当所述的RH包含Dy和Tb时,所述的(Dy+Tb)/R可为10.92wt%~18.31wt%,又可为10.93wt%~10.98wt%。
[0030] 在某一方案中,当所述的RH包含Dy和Tb时,所述的(Dy+Tb)/R可为9.86at%~10.14at%。
[0031] 在某一方案中,当所述的RH包含Dy时,所述的Dy的含量可为2.73wt%~3.53wt%,又可为3.23wt%~3.24wt%。
[0032] 在某一方案中,当所述的RH包含Tb时,所述的Tb的含量可为0.24wt%~0.73wt%。
[0033] 在某一方案中,当所述的RH包含Gd时,所述的Gd的含量可为0.81wt%。
[0034] 在某一方案中,当所述的RH包含Ho时,所述的Ho的含量可为1.44wt%。
[0035] 在某一方案中,所述的Al的含量可为≤2.0wt%。
[0036] 在某一方案中,所述的Al的含量可为0.78wt%~1.16wt%,又可为0.91wt%~1.03wt%。
[0037] 在某一方案中,所述的Cu的含量可为≤0.6wt%。
[0038] 在某一方案中,所述的Cu的含量可为0.15wt%~0.49wt%,又可为0.16wt%~0.39wt%。
[0039] 在某一方案中,所述的Co的含量可为1.15wt%~1.17wt%。
[0040] 在某一方案中,所述的Ga的含量可为0.17wt%~0.59wt%。
[0041] 在某一方案中,所述的Zr的含量可为0.22wt%。
[0042] 在某一方案中,所述的B的含量可为0.95wt%~0.96wt%。
[0043] 在某一方案中,所述的Cu和所述的Al的总含量可为0.93wt%~1.52wt%,又可为1.29wt%、1.31wt%或1.42wt%。
[0044] 在某一方案中,所述的R‑T‑B系永磁材料中的T可包含Fe。
[0045] 在某一方案中,当所述的R‑T‑B系永磁材料中的T可包含Fe时,所述的Fe的含量可为64.18wt%~65.01wt%,又可为64.30wt%、64.31wt%、64.40wt%或64.44wt%。
[0046] 在某一方案中,所述的R‑T‑B系永磁材料可由所述的R、所述的Al、所述的Cu、所述的Co、所述的Ga、所述的Zr、所述的B和所述的Fe组成。
[0047] 所述的R‑T‑B系永磁材料可含有不可避免的杂质,例如碳元素。
[0048] 在某一方案中,所述的R‑T‑B系永磁材料里,C<1000ppm。
[0049] 在某一方案中,以重量百分比计,所述的R‑T‑B系永磁材料的组分如下任一所述:
[0050] 编号 Nd B Fe Dy Tb Gd Ho Cu Co Al Zr Ga1 25.79 0.95 65.01 3.53 0.00 0.81 1.44 0.15 1.15 0.78 0.22 0.17
2 28.24 0.959 64.441 3.24 0.243 0.00 0.00 0.156 1.172 1.155 0.223 0.171
3 28.204 0.958 64.398 2.731 0.728 0.00 0.00 0.388 1.17 1.03 0.223 0.17
4 28.189 0.957 64.299 3.234 0.243 0.00 0.00 0.485 1.17 1.03 0.223 0.17
5 28.143 0.956 64.182 2.725 0.727 0.00 0.00 0.387 1.168 0.905 0.222 0.585
6 28.2 0.958 64.306 2.73 0.728 0.00 0.00 0.485 1.17 1.03 0.223 0.17
[0051] 其中数字的单位为wt.%。
[0052] 在某一方案中,R‑T‑B系永磁材料中的Dy元素沿着主相(Nd2Fe14B)周围分布。
[0053] 在某一方案中,R‑T‑B系永磁材料中的Dy元素在主相(Nd2Fe14B)周围形成一层富Dy的壳层结构。
[0054] 在某一方案中,R‑T‑B系永磁材料中的Dy元素沿着主相周围分布,并在其周围形成一层富Dy的壳层结构。
[0055] 在某一方案中,R‑T‑B系永磁材料对Dy的EPMA元素分布图如图1所示。
[0056] 在某一方案中,所述的子合金与所述的母合金的质量比可为(3.5:96.5)~(3.8:96.2),又可为(3.6:96.4)~(3.7:96.3)。
[0057] 在某一方案中,所述的子合金可由所述的Dy、所述的Cu、所述的Co、所述的Al和所述的Zr组成。
[0058] 本领域技术人员能够结合R‑T‑B系永磁材料的各组分、子合金的各组分以及“子合金和母合金之间的比例”,计算获得母合金的各组分。
[0059] 在某一方案中,以重量百分比计,所述的母合金的组分如下任一所述
[0060]编号 Nd B Fe Dy Tb Gd Ho Cu Co Al Zr Ga
1 26.73 0.98 67.37 1.37 0 0.84 1.49 0.1 0.05 0.75 0.04 0.18
2 29.36 1.0 66.99 0.89 0.25 0 0 0.1 0 1.12 0.03 0.18
3 29.29 0.99 66.87 0.45 0.76 0 0 0.34 0.02 1.0 0.04 0.18
4 29.21 0.99 66.63 1.07 0.25 0 0 0.44 0.09 1.0 0.05 0.18
5 29.22 0.99 66.65 0.44 0.75 0 0 0.34 0.02 0.87 0.04 0.61
6 29.28 0.99 66.78 0.45 0.76 0 0 0.43 0.02 1.0 0.04 0.18
[0061] 其中数字的单位为wt.%。
[0062] 在某一方案中,所述的R‑T‑B系永磁材料可为方片或圆片。
[0063] 在某一方案中,所述的Al的含量≥0.55wt%。
[0064] 在某一方案中,当所述RH包含Dy、Tb和Ho时,(Dy+Tb+Ho)/R<10%at。
[0065] 在某一方案中,B≥0.955wt%。
[0066] 在某一方案中,Tb>0.01at%。
[0067] 在某一方案中,C<1000ppm。
[0068] 在某一方案中,Zr的含量为0.15wt%~0.25wt%。
[0069] 在某一方案中,所述Ga的含量为0.05wt%~0.8wt%。
[0070] 所述的双合金工艺可为本领域常规的双合金工艺,例如工艺一、工艺二或工艺三;
[0071] 所述的工艺一包括下述步骤:将母合金细粉、子合金细粉进行混合,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;
[0072] 所述的工艺二包括下述步骤:将母合金氢破粉、子合金氢破粉进行混合,制粉,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;
[0073] 所述的工艺三包括下述步骤:将母合金片、子合金片进行混合,氢破,制粉,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料。
[0074] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的母合金细粉的D50粒径可为3.6‑4.5μm。
[0075] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的母合金细粉可按照本领域的常规方法制得,例如:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破、制粉,制得母合金细粉。
[0076] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0077] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0078] 在某一方案中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0079] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0080] 在某一方案中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0081] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的子合金细粉的D50粒径可为3.2‑3.5μm。
[0082] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的子合金细粉可按照本领域的常规方法制得,例如:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破、制粉,制得子合金细粉。
[0083] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0084] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0085] 在某一方案中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0086] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0087] 在某一方案中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0088] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的成型可为本领域双合金工艺中常规的成型。所述的成型方式可为磁场成型法或热压热变形法。
[0089] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的烧结可为本领域双合金工艺中常规的烧结。所述的烧结可为两次烧结。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的温度可为1070
℃,第二次烧结时的温度可为1080℃。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的时间可为
2小时,第二次烧结时的时间可为10小时。
[0090] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的时效处理可为本领域双合金工艺中常规的时效处理。所述的时效处理可为两次时效处理。当所述的时效处理为两次时效处理时,初
次时效处理时的温度可为820℃~960℃(例如840℃),第二次时效处理时的温度可为420℃
~630℃(例如460℃)。当所述的时效处理为两次时效处理时,初次时效处理时的时间可为2
小时~5小时(例如4小时),第二次时效处理时的时间可为3小时~7小时(例如6小时)。
[0091] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的母合金氢破粉可按照本领域的常规方法制得,例如:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破,制得母合金氢破粉。
[0092] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0093] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0094] 在某一方案中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0095] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0096] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的子合金氢破粉可按照本领域的常规方法制得,例如:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破,制得子合金氢破粉。
[0097] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0098] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0099] 在某一方案中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0100] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0101] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0102] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的成型可为本领域双合金工艺中常规的成型。所述的成型方式可为磁场成型法或热压热变形法。
[0103] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的烧结可为本领域双合金工艺中常规的烧结。所述的烧结可为两次烧结。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的温度可为1070
℃,第二次烧结时的温度可为1080℃。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的时间可为
2小时,第二次烧结时的时间可为10小时。
[0104] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的时效处理可为本领域双合金工艺中常规的时效处理。所述的时效处理可为两次时效处理。当所述的时效处理为两次时效处理时,初
次时效处理时的温度可为820℃~960℃(例如840℃),第二次时效处理时的温度可为420℃
~630℃(例如460℃)。当所述的时效处理为两次时效处理时,初次时效处理时的时间可为2
小时~5小时(例如4小时),第二次时效处理时的时间可为3小时~7小时(例如6小时)。
[0105] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的母合金片可按照本领域的常规方法制得,例如:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎,制得母合金片。
[0106] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0107] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0108] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的子合金片可按照本领域的常规方法制得,例如:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎,制得子合金片。
[0109] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0110] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0111] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0112] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0113] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0114] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的成型可为本领域双合金工艺中常规的成型。所述的成型方式可为磁场成型法或热压热变形法。
[0115] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的烧结可为本领域双合金工艺中常规的烧结。所述的烧结可为两次烧结。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的温度可为1070
℃,第二次烧结时的温度可为1080℃。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的时间可为
2小时,第二次烧结时的时间可为10小时。
[0116] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的时效处理可为本领域双合金工艺中常规的时效处理。所述的时效处理可为两次时效处理。当所述的时效处理为两次时效处理时,初
次时效处理时的温度可为820℃~960℃(例如840℃),第二次时效处理时的温度可为420℃
~630℃(例如460℃)。当所述的时效处理为两次时效处理时,初次时效处理时的时间可为2
小时~5小时(例如4小时),第二次时效处理时的时间可为3小时~7小时(例如6小时)。
[0117] 本发明还提供了一种R‑T‑B系永磁材料的制备方法,其为工艺一、工艺二或工艺三;
[0118] 所述的工艺一包括下述步骤:将母合金细粉、子合金细粉进行混合,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;
[0119] 所述的工艺二包括下述步骤:将母合金氢破粉、子合金氢破粉进行混合,制粉,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;
[0120] 所述的工艺三包括下述步骤:将母合金片、子合金片进行混合,氢破,制粉,成型,烧结,时效处理,制得R‑T‑B系永磁材料;
[0121] 以重量百分比计,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片包括下述组分:
[0122] R:30.41wt%~30.53wt%;所述的R为稀土元素,其包含Nd和重稀土元素RH,所述H
的R的含量为1.14wt%~3.70wt%;
[0123] Al:0.75wt%~1.12wt%;
[0124] Cu:0.10wt%~0.44wt%;
[0125] Co:0wt%~0.09wt%;
[0126] Ga:0.18wt%~0.61wt%;
[0127] Zr:0.03wt%~0.05wt%;
[0128] B:0.98wt%~1.00wt%;
[0129] 以重量百分比计,所述的子合金细粉、子合金氢破粉或子合金片包括下述组分:
[0130] Dy:61.72wt%;
[0131] Cu:1.40wt%;
[0132] Co:30.96wt%;
[0133] Al:0.90wt%;
[0134] Zr:5.02wt%;
[0135] “所述的子合金细粉与所述的母合金细粉的质量比”、“所述的子合金氢破粉与所述的母合金氢破粉的质量比”或“所述的子合金片与所述的母合金片的质量比”为(3:97)~
(4:96)。
[0136] 在某一方案中,所述的制备方法中的某些参数可如下所述,未涉及的参数如其他任一方案所述(以下简称“在某一方案中”):所述的工艺一中,所述的母合金细粉的D50粒径
可为3.6‑4.5μm。
[0137] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的母合金细粉可按照本领域的常规方法制得,例如:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破、制粉,制得母合金细粉。
[0138] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0139] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0140] 在某一方案中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0141] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0142] 在某一方案中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0143] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的子合金细粉的D50粒径可为3.2‑3.5μm。
[0144] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的子合金细粉可按照本领域的常规方法制得,例如:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破、制粉,制得子合金细粉。
[0145] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0146] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0147] 在某一方案中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0148] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0149] 在某一方案中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0150] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的成型可为本领域双合金工艺中常规的成型。所述的成型方式可为磁场成型法或热压热变形法。
[0151] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的烧结可为本领域双合金工艺中常规的烧结。所述的烧结可为两次烧结。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的温度可为1070
℃,第二次烧结时的温度可为1080℃。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的时间可为
2小时,第二次烧结时的时间可为10小时。
[0152] 在某一方案中,所述的工艺一中,所述的时效处理可为本领域双合金工艺中常规的时效处理。所述的时效处理可为两次时效处理。当所述的时效处理为两次时效处理时,初
次时效处理时的温度可为820℃~960℃(例如840℃),第二次时效处理时的温度可为420℃
~630℃(例如460℃)。当所述的时效处理为两次时效处理时,初次时效处理时的时间可为2
小时~5小时(例如4小时),第二次时效处理时的时间可为3小时~7小时(例如6小时)。
[0153] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的母合金氢破粉可按照本领域的常规方法制得,例如:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破,制得母合金氢破粉。
[0154] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0155] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0156] 在某一方案中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0157] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0158] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的子合金氢破粉可按照本领域的常规方法制得,例如:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎、氢破,制得子合金氢破粉。
[0159] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0160] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0161] 在某一方案中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0162] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0163] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0164] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的成型可为本领域双合金工艺中常规的成型。所述的成型方式可为磁场成型法或热压热变形法。
[0165] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的烧结可为本领域双合金工艺中常规的烧结。所述的烧结可为两次烧结。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的温度可为1070
℃,第二次烧结时的温度可为1080℃。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的时间可为
2小时,第二次烧结时的时间可为10小时。
[0166] 在某一方案中,所述的工艺二中,所述的时效处理可为本领域双合金工艺中常规的时效处理。所述的时效处理可为两次时效处理。当所述的时效处理为两次时效处理时,初
次时效处理时的温度可为820℃~960℃(例如840℃),第二次时效处理时的温度可为420℃
~630℃(例如460℃)。当所述的时效处理为两次时效处理时,初次时效处理时的时间可为2
小时~5小时(例如4小时),第二次时效处理时的时间可为3小时~7小时(例如6小时)。
[0167] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的母合金片可按照本领域的常规方法制得,例如:将母合金的各组分进行熔炼、粗破碎,制得母合金片。
[0168] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0169] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0170] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的子合金片可按照本领域的常规方法制得,例如:将子合金的各组分进行熔炼、粗破碎,制得子合金片。
[0171] 在某一方案中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金片的厚
度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0172] 在某一方案中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0173] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0174] 在某一方案中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢破粉和
磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0175] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0176] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的成型可为本领域双合金工艺中常规的成型。所述的成型方式可为磁场成型法或热压热变形法。
[0177] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的烧结可为本领域双合金工艺中常规的烧结。所述的烧结可为两次烧结。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的温度可为1070
℃,第二次烧结时的温度可为1080℃。当所述的烧结为两次烧结时,初次烧结时的时间可为
2小时,第二次烧结时的时间可为10小时。
[0178] 在某一方案中,所述的工艺三中,所述的时效处理可为本领域双合金工艺中常规的时效处理。所述的时效处理可为两次时效处理。当所述的时效处理为两次时效处理时,初
次时效处理时的温度可为820℃~960℃(例如840℃),第二次时效处理时的温度可为420℃
~630℃(例如460℃)。当所述的时效处理为两次时效处理时,初次时效处理时的时间可为2
小时~5小时(例如4小时),第二次时效处理时的时间可为3小时~7小时(例如6小时)。
[0179] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R的含量可为30.43wt%~30.50wt%,又可为30.49wt%。
[0180] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的R为Nd和H
R。
[0181] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Nd的含量可为26.73wt%~29.36wt%,又可为29.21wt%~29.29wt%,还可为29.22wt%~
29.28wt%。
[0182] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的RH的含量可为1.19wt%~1.32wt%,又可为1.21wt%。
[0183] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的RH可为Dy、Tb、Gd和Ho中的一种或多种,又可为(1)Dy;(2)Dy和Tb;或(3)Dy、Gd和Ho。
[0184] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,当所述的RH包含Dy时,所述的Dy的含量可为0.44wt%~1.37wt%,又可为0.45wt%~1.07wt%,还可为
0.89wt%。
[0185] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,当所述的RH包含Tb时,所述的Tb的含量可为0.25wt%~0.76wt%,又可为0.75wt%。
[0186] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,当所述的RH包含Gd时,所述的Gd的含量可为0.84wt%。
[0187] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,当所述的RH包含Ho时,所述的Ho的含量可为1.49wt%。
[0188] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Al的含量可为0.87wt%~1.00wt%。
[0189] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Cu的含量可为0.34wt%~0.43wt%。
[0190] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Co的含量可为0.02wt%~0.05wt%。
[0191] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Zr的含量可为0.04wt%。
[0192] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的B的含量可为0.99wt%。
[0193] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片中,所述的Cu和所述的Al的总含量可为0.85wt%~1.44wt%,又可为1.21wt%~1.43wt%,还可为1.22wt%~
1.34wt%。
[0194] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片还可包含Fe。
[0195] 在某一方案中,当所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片还包含Fe时,所述的Fe的含量可为66.63wt%~67.37wt%,又可为66.65wt%~66.99wt%,还可为66.78wt%
~66.87wt%。
[0196] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片可由所述的R、所述的Al、所述的Cu、所述的Co、所述的Ga、所述的Zr、所述的B和所述的Fe组成。
[0197] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片可由所述的R、所述的Al、所述的Cu、所述的Ga、所述的Zr、所述的B和所述的Fe组成。
[0198] 所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片可含有不可避免的杂质,例如碳元素。
[0199] 在某一方案中,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片里,C<1000ppm。
[0200] 在某一方案中,以重量百分比计,所述的母合金细粉、母合金氢破粉或母合金片的组分如下任一所述
[0201]编号 Nd B Fe Dy Tb Gd Ho Cu Co Al Zr Ga
1 26.73 0.98 67.37 1.37 0 0.84 1.49 0.1 0.05 0.75 0.04 0.18
2 29.36 1.0 66.99 0.89 0.25 0 0 0.1 0 1.12 0.03 0.18
3 29.29 0.99 66.87 0.45 0.76 0 0 0.34 0.02 1.0 0.04 0.18
4 29.21 0.99 66.63 1.07 0.25 0 0 0.44 0.09 1.0 0.05 0.18
5 29.22 0.99 66.65 0.44 0.75 0 0 0.34 0.02 0.87 0.04 0.61
6 29.28 0.99 66.78 0.45 0.76 0 0 0.43 0.02 1.0 0.04 0.18
[0202] 其中数字的单位为wt.%。
[0203] 在某一方案中,所述的子合金细粉、子合金氢破粉或子合金片可由所述的Dy、所述的Cu、所述的Co、所述的Al和所述的Zr组成。
[0204] 在某一方案中,所述的子合金与所述的母合金的质量比可为(3.5:96.5)~(3.8:96.2),又可为(3.6:96.4)~(3.7:96.3)。
[0205] 在某一方案中,所述的R‑T‑B系永磁材料可如上所述。
[0206] 在某一方案中,所述的R‑T‑B系永磁材料可为方片或圆片。
[0207] 本发明还提供了一种R‑T‑B系永磁材料,其按照上述的R‑T‑B系永磁材料得制备方法制得。
[0208] 本发明还提供了一种用于制备R‑T‑B系永磁材料的组合物,以重量百分比计,其包括下述组分:
[0209] Dy:61.72wt%;
[0210] Cu:1.40wt%;
[0211] Co:30.96wt%;
[0212] Al:0.90wt%;
[0213] Zr:5.02wt%。
[0214] 所述的组合物的制备方法可为下述任一方法:
[0215] 方法1:将各组分混合,即可;
[0216] 方法2:将各组分混合,熔炼,即可;
[0217] 方法3:将各组分混合,熔炼,粗破碎,即可;
[0218] 方法4:将各组分混合,熔炼,粗破碎,氢破,即可;
[0219] 方法5:将各组分混合,熔炼,粗破碎,氢破,制粉,即可。
[0220] 在所述的方法2~5中,所述的熔炼可为本领域双合金工艺中常规的熔炼。所述的熔炼的温度可为1700℃。所述的熔炼的升温速率可为2‑4℃/min。所述的熔炼后获得的合金
片的厚度可为0.12mm~0.60mm,又可为0.12mm~0.25mm,还可为0.20mm。
[0221] 在所述的方法3~5中,所述的粗破碎可为本领域双合金工艺中常规的粗破碎。所述的粗破碎的方式可为撵滚。所述的粗破碎后的D50粒径可小于10mm。
[0222] 在所述的方法4~5中,所述的氢破可为本领域双合金工艺中常规的氢破。所述的氢破的脱氢温度可为580℃~680℃。
[0223] 在所述的方法4~5中,所述的氢破后、制粉前,还可加入磁粉保护剂。所述的磁粉保护剂可为天津市悦圣新材料研究所的磁粉保护剂3#。所述的磁粉保护剂的用量可为(氢
破粉和磁粉保护剂)混合后总质量的0.08wt.%~0.12wt.%。
[0224] 在所述的方法5中,所述的制粉可为气流磨粉碎。所述的气流磨粉碎时的环境可为含氧量为10ppm~150ppm的氮气下,又可为120ppm~150ppm。
[0225] 在所述的方法5中,所述的制粉后的D50粒径可为3.2‑3.5μm。
[0226] 如无特别说明,权利要求书和说明书中的wt.%具有如下含义:
[0227] 1、原料配方中的wt.%是指某元素相对于所有原料之和的百分比;
[0228] 2、所得材料的元素分析中的wt.%一般是指某元素相对于产品质量的百分比,ICP‑OES测出的数据(某元素相对于所有ICP‑OES测出的元素之和的百分比)与之接近。
[0229] 在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
[0230] 本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0231] 本发明的积极进步效果在于:该永磁材料耐高温性能好,受热后磁性能衰减较小。

附图说明

[0232] 图1为实施例1制得的材料的EPMA图片分析元素分布图。

具体实施方式

[0233] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商
品说明书选择。
[0234] 实施例
[0235] 表1母合金成分配比(wt%)
[0236] 编号 Nd B Fe Dy Tb Gd Ho Cu Co Al Zr Ga实施例1的母合金 26.73 0.98 67.37 1.37 0 0.84 1.49 0.1 0.05 0.75 0.04 0.18
实施例2的母合金 29.36 1.0 66.99 0.89 0.25 0 0 0.1 0 1.12 0.03 0.18
实施例3的母合金 29.29 0.99 66.87 0.45 0.76 0 0 0.34 0.02 1.0 0.04 0.18
实施例4的母合金 29.21 0.99 66.63 1.07 0.25 0 0 0.44 0.09 1.0 0.05 0.18
实施例5的母合金 29.22 0.99 66.65 0.44 0.75 0 0 0.34 0.02 0.87 0.04 0.61
实施例6的母合金 29.28 0.99 66.78 0.45 0.76 0 0 0.43 0.02 1.0 0.04 0.18
[0237] 表2子合金成分配比(wt%)
[0238]编号 Dy Cu Co Al Zr B Fe
实施例1~6的子合金 61.72 1.40 30.96 0.90 5.02 0 0
对比子合金1 60 1 0 1 5.5 0.5 32
对比子合金2 70 2 0 2 6 0.2 19.8
对比子合金3 58 1 10 1 5 0 25
[0239] 表3母合金、子合金组成配比
[0240] 编号 母合金:子合金(质量比例)实施例1 96.5:3.5
实施例2 96.2:3.8
实施例3 96.3:3.7
实施例4 96.5:3.5
实施例5 96.3:3.7
实施例6 96.3:3.7
[0241] 以表1~3所示的配方为原料,采用下述的制备工艺,制备实施例1~6的材料:
[0242] (1)按表1中所示母合金原料比例,制得速凝薄片;将母合金的速凝薄片经吸氢破碎和微粉碎制成D50粒径为3.6‑4.5μm的细粉;
[0243] (2)按表2中所示子合金原料比例,在1700℃条件下熔炼,熔炼过程升温速率为2‑4℃/min,在1530℃条件下浇铸,浇铸过程中,铜辊需通入冷冻水,其出水温度≤29℃,按33
转/分的转速,制得0.12‑0.25mm厚度的速凝合金片;
[0244] 将速凝片平铺于钢筛中,用撵滚将合金片进行粗破碎至D50粒径≤10mm;
[0245] 将粗破碎的颗粒进行吸氢破碎,并在680℃脱氢,获得D50粒径为1‑4mm的粉体,在所得氢破粉中加入磁粉保护剂(天津市悦圣新材料研究所3#,添加量0.08‑0.12wt%),在三
维混料机中混合2小时;将所得的氢破粉进行气流磨粉碎进一步得到微小颗粒,气流磨粉碎
在含氧量为120‑150ppm的氮气气氛下进行,破碎粒度D50为3.2‑3.5μm;
[0246] (3)将步骤(1)中的母合金粉末、步骤(2)中的子合金粉末按表3中所示母合金和子合金的比例混合,用磁场成型法或热压热变形获得成型体;
[0247] (4)将步骤(3)中热处理后的成型体在真空或惰性气体中、1070℃的条件下进行预烧结2小时,之后,在真空或惰性气体中以1080℃的温度对成型体进行烧结,保温10小时,得
烧结体毛坯;
[0248] (5)将步骤(4)中的烧结体毛坯在820℃条件下进行4小时一级时效处理,在420℃条件下进行6小时二级时效处理,得到烧结磁体。
[0249] 对比例
[0250] 表1中“实施例2的母合金”与表2中“对比子合金1、对比子合金2或对比子合金3”按照96.2:3.8的质量比作为原料,采用实施例的制备方法,制得相应的烧结磁体。
[0251] 原料的成分配比如下所示:
[0252] 表4原料的成分配比(wt%)
[0253]
[0254]
[0255] 也即,使用对比子合金1、对比子合金2或对比子合金3替代实施例2中的子合金。
[0256] 效果实施例
[0257] (1)成分测定
[0258] 实施例1~6和对比例1~3的烧结磁体使用高频电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP‑OES)测定具体成分。成分检测结果如表5所示:
[0259] 表5
[0260]
[0261] (2)磁性能检测
[0262] 磁性能评价:烧结磁铁使用中国计量院的NIM‑10000H型BH大块稀土永磁无损测量系统进行磁性能检测。磁性能检测结果如表6和表7所示:
[0263] 表6
[0264]
[0265] 表7
[0266]
[0267] 使用对比子合金制备的烧结磁体的Br温度系数绝对值,明显高于使用本申请的子合金制备的烧结磁体的Br温度系数绝对值,且磁损较差。
[0268] (3)FE‑EPMA检测:对材料的垂直取向面进行抛光,采用场发射电子探针显微分析仪(FE‑EPMA,日本电子株式会社[JEOL],8530F)检测。首先通过FE‑EPMA面扫描确定材料中
Dy等元素的分布,然后通过FE‑EPMA单点定量分析确定相中Dy等元素的含量,测试条件为加
速电压15kv,探针束流50nA。
[0269] 实施例1制得的材料进行FE‑EPMA检测,见图1。图1左侧的EDS背散射图中黑色部分是主相(Nd2Fe14B),白色是富钕相,灰色是重稀土扩散到主相边沿。图1右侧是EPMA图片分析
元素分布情况,从图中可以明显看出Dy元素沿着主相周围分布,并在其周围形成一层富Dy
的壳层结构。