[发明专利]钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用

说明书

本发明公开了钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用。其中，该钕铁硼磁体材料的原料组合物，以质量百分比计，包括如下含量的组分：R’：29.5～32％，所述R’为稀土元素，所述R’包括Pr和Nd；其中，所述Pr≥17.15％；Cu：≥0.35％；B：0.9～1.2％；Fe：64～69.2％，百分比是指占所述钕铁硼磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。本发明中的钕铁硼磁体材料可在不添加重稀土元素的情况下，得到的钕铁硼磁体材料的剩磁和矫顽力仍然较高。

技术领域

本发明具体涉及钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用。

背景技术

以Nd₂Fe₁₄B为主要成分的钕铁硼(NdFeB)磁体材料，具有较高的剩磁、矫顽力和最大磁能积，综合磁性能优良，应用在风力发电、新能源汽车、变频家电等方面。目前现有技术中的钕铁硼磁体材料中的稀土成分通常以钕为主，只少量的镨。目前现有技术中虽然有少量报道将镨替换一部分的钕可提高磁体材料的性能，但是提高的程度有限，仍然没有显著的提升。另一个方面，现有技术中矫顽力和剩磁的性能均较好的钕铁硼磁体材料，同时还需要依赖重稀土元素的大量添加，成本较为昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服了现有技术中钕铁硼磁体材料中将钕用部分的镨替代之后，磁体材料的矫顽力和剩磁仍然无法得到显著的提升的缺陷。而提供了钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和。本发明中的钕铁硼磁体材料同时提升镨和铜的含量，可克服现有技术中单独提升高镨或单独提升高铜仍然无法使得矫顽力有显著提升的缺陷，得到的钕铁硼磁体材料的剩磁和矫顽力均较高。

目前，现有技术中通常认为在钕铁硼磁体材料中添加少量的铜可以增加润湿性。但是发明人通过大量的实验发现，将特定含量的镨和特定含量的铜配伍之后，出现了RECu₂、RECu和RE₆Fe₁₃Cu等非磁性相，其中的RE指的是钕元素和镨元素，这些非磁性相的出现，有效的隔绝了晶粒间的磁耦合作用，同时还能提高晶界的清晰程度，优化了晶界相，使得钕铁硼磁体的性能得到进一步的提升。

本发明是通过如下技术方案解决上述技术问题的。

本发明还提供了一种钕铁硼磁体材料的原料组合物，以质量百分比计，其包括如下含量的组分：

R’：29.5～32％，所述R’为稀土元素，所述R’包括Pr和Nd；其中，所述Pr≥17.15％；

Cu：≥0.35％；

B：0.9～1.2％；

Fe：64～69.2％，百分比是指占所述钕铁硼磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。

本发明中，所述Pr的含量较佳地为17.15～26％，例如17.15％、18.15％、19.15％、20.15％、20.85％、21.15％、22.15％、23.15％、24.15％、25.15％或26％，百分比是指占所述钕铁硼磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。

本发明中，所述Nd的含量较佳地在15％以下，更佳地为4～13％，例如4％、5.85％、6.85％、7.85％、8.85％、9.85％、10.65％、10.85％、11.35％、12.35％或12.85％，百分比是指占所述钕铁硼磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。

本发明中，所述R’的含量例如为29.5％、30％、30.5％、31％、31.5％、或32％，百分比是指占所述钕铁硼磁体材料的原料组合物总质量的质量百分比。

本发明中，所述的R’较佳地还包括除Pr和Nd以外的其他稀土元素，例如Y。

本发明中，所述R’较佳地还包括RH，所述RH为重稀土元素，所述RH的种类较佳地包括Dy、Tb和Ho中的一种或多种，更佳地为Dy和/或Tb。