[发明专利]新型钕铁硼磁性材料

说明书

技术领域

本发明涉及基于钕铁硼磁性材料，尤其涉及以至少一种镧系稀 土元素掺杂的具有高性能各向同性的钕铁硼磁性材料，更具体地， 本发明涉及以镧系稀土元素铈(Ce)掺杂的钕铁硼磁性材料。

背景技术

目前，作为高新技术产业基础的新材料行业备受瞩目。作为新 材料产业重要组成部分的稀土永磁材料，广泛应用于能源、交通、 机械、医疗、IT、家电等行业，其产品涉及国民经济的很多领域， 其产量和用量也成为了衡量一个国家综合国力与国民经济发展水 平的重要标志之一。尤其是钕铁硼作为第三代稀土永磁材料，具有 广阔的市场前景，主要应用于计算机磁盘驱动器、核磁共振成像仪 (MRI)以及各种音像器材、微波通讯、磁力机械、家用电器、汽 车雨刷电机、座椅电机等。目前，钕铁硼产业也进入了关键性发展 时期。我国的钕铁硼的产量已经占到了世界总产量的约40％，基于 稀土金属元素、金属铁以及硼的磁性材料已经被广泛的用于微型特 种电机，计算机硬盘驱动器、汽车雨刷电机、座椅电机等。

虽然钕铁硼磁性材料具有广阔的市场前景，但是稀土钕的价格 近年连续上涨，目前的市场价格达到￥100-120元/kg，钕价格上涨 直接导致高、中、低档钕铁硼磁性材料的价格均大幅上涨，使用户 的经济负担加重。尤其国内用户对价格非常敏感，因此，市场迫切 需要一种钕铁硼磁性材料，这种钕铁硼磁性材料在保持良好磁性能 和耐腐蚀性能的前提下，与市场上现有的高、中、低端钕铁硼磁性 材料相比，需要具有明显的成本和价格优势。

在这方面的研究基本处于空白，只有在1983年日本住友特殊 金属公司提出欧洲专利EP0126802A1，首次尝试用Dy或Tb单独 替代部分钕(Nd)，但该专利申请所涉及的产品的高温应用性能比 较差，矫顽力比较低。而且与Nd相比，Dy和Tb的价格也非常昂 贵，根本不具有价格优势。从节约成本的角度考虑，本发明人积极 研究并进行了大量实验，得到能够至少部分地替代钕的稀土元素， 该稀土元素的价格和钕相比应具有明显的价格优势，但是仍然可以 得到综合磁性能以及耐腐蚀性能很好的磁粉。

发明内容

本发明提供了一种钕铁硼磁性材料，该钕铁硼磁性材料中掺杂 了除钕以外的至少一种镧系以代替其中的部分钕，与市场现有的 高、中、低档钕铁硼磁性材料相比，成本大幅下降，但是仍然能够 保持良好的耐腐蚀性能和磁性能，如，内禀矫顽力(Hci)、剩磁(Br)， 最大磁能积(BH_max)。

本发明提供了一种钕铁硼磁性材料，其中钕铁硼磁性材料中的 5-50wt％的Nd(以原钕铁硼材料中所含的全部Nd为计量基础)优 选10-40wt％的Nd，更优选20-30wt％的Nd被价格比较便宜的除钕 以外的至少一种镧系金属代替，与市场现有的高、中、低档钕铁硼 磁性材料相比(如可商购的产品MQP-B、MQP-15-9、MQP-14-8、 MQP-13-7等)，成本分别大幅下降，但是仍然能够分别保持良好的 耐腐蚀性能和磁性能，如，内禀矫顽力(Hci)、剩磁(Br)，最大磁能 积(BH_max)。

本发明提供了一种钕铁硼磁性材料，其中钕铁硼磁性材料中的 5-50wt％的Nd(以原钕铁硼材料中所含的全部Nd为计量基础)优 选10-40wt％的Nd，更优选20-30wt％的Nd被价格比较便宜的至少 一种除Nd以外的镧系金属代替，与市场现有的高、中、低档钕铁 硼磁性材料相比，成本分别大幅下降，但是仍然能够分别保持良好 的耐腐蚀性能和磁性能，如，内禀矫顽力(Hci)、剩磁(Br)，最大磁 能积(BH_max)。

钕铁硼磁性材料的常规组成通常表示为Nd₂Fe₁₄B₁(大约摩尔 比)，即，Nd_0.27Fe_0.72B_0.01(大约重量比)。本发明提供了一种钕铁硼 磁性材料，其中的部分Nd被其它稀土金属代替，其分子式通式为 RE_xNd_(0.27-x)Fe_0.72B_0.01，其中RE选自除Nd以外的其它镧系金属中的 至少一种，x为RE的重量比，约为0.027～0.108。