[发明专利]钕铁硼合金粉末、钕铁硼磁体材料及制备方法和应用

说明书

本发明公开了钕铁硼合金粉末、钕铁硼磁体材料及制备方法和应用。其中，钕铁硼合金粉末，以质量百分比计，其包括以下含量的组分：R：29.5～31.5wt％，R为稀土元素，R中至少包括Nd；B：0.85～0.92wt％，S：0.1～0.5wt％，Fe：64～68wt％；N：0.2～0.6wt％；N包括Zr、Nb、Hf和Ti中的一种或多种；N与S的质量比为(1～4.1)：1，其中S来源于硫单质和/或氧化硫。采用该钕铁硼合金粉末得到的钕铁磁体材料在减少了重稀土元素的使用甚至不添加重稀土元素的情况下，仍然能显著的提高磁体材料的矫顽力和剩磁。

技术领域

本发明具体涉及钕铁硼合金粉末、钕铁硼磁体材料及制备方法和应用。

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。因重稀土元素Dy和Tb在高性能烧结钕铁硼中有着不可替代的作用，但由于重稀土元素价格高昂而且储量有限，因此有必要寻求不用或少用重稀土来提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的途径。

中国专利文献CN108155004A公开了一种高性能烧结钕铁硼磁体，该专利将硫与低熔点金属配伍得到了性能较好的钕铁硼磁体材料，但是剩磁和矫顽力仍然均较低。该专利中只能添加低于1000ppm以下含量的硫元素用于提升磁体材料的性能，当高于1000ppm时，剩磁会有所降低，仍然无法充分利用硫元素可带来钕铁硼磁体材料性能提升的优势。

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只可添加少量的硫用于提升磁体的矫顽力，无法显著提升磁体材料的性能以及需要添加较多含量的重稀土元素的技术问题。而提供了钕铁硼合金粉末、钕铁硼磁体材料及制备方法和应用。本申请的钕铁硼磁体材料在减少了重稀土元素的使用，甚至不添加重稀土元素的情况下仍然能显著的提供磁体材料的矫顽力以及剩磁。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种钕铁硼合金粉末，以质量百分比计，其包括以下含量的组分：R：29.5～31.5wt％，所述R为稀土元素，所述R中至少包括Nd；

Fe：64～68wt％；

B：0.85～0.92wt％；

S：0.1～0.5wt％；

N：0.2～0.6wt％；所述N包括Zr、Nb、Hf和Ti中的一种或多种；N与S的质量比为(1～4.1)：1；

所述的S来源于硫单质和/或氧化硫。

本发明中，所述R的含量较佳地为30.5～31wt％，例如30.84wt％、30.86wt％或30.9wt％，百分比为各组分质量占钕铁硼合金粉末总质量的百分比。

本发明中，所述R中还可包含本领域常规的轻稀土元素，例如Pr。

本发明中，所述R中还可包含本领域常规的重稀土元素，所述重稀土元素的含量较佳地在3.5wt％以下，更佳地为0.4～3.5wt％，例如0.4wt％、1.4wt％或2.4wt％，更佳地为1.4～3wt％，百分比为各组分质量占钕铁硼合金粉末总质量的百分比。

本发明中，所述的重稀土元素较佳地包括Dy和/或Tb，更佳地为Dy和/或Tb。

本发明中，所述Nd的含量较佳地为28～31wt％，例如，28.46wt％、29.46wt％、30.44wt％或30.9wt％，更佳地为28～30wt％，百分比为各组分质量占钕铁硼合金粉末总质量的百分比。

本发明中，所述Fe的含量较佳地为65～67wt％，例如，65.96wt％、66.02wt％、66.06wt％、66.08wt％或66.13wt％，百分比为各组分质量占钕铁硼合金粉末总质量的百分比。