CN104051102A - 一种稀土永磁体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种稀土永磁体，其主要成分包括R-T-B-M，其特征在于：所述永磁体的原子百分比组分为：R：11.7%～16.3%，M：0～7.2%，B：5.1%～7.4%，T：为余量；其中R为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，且至少含有Nd；T为Fe或Fe和Co；M 为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种，优选Cu或Al。所述稀土永磁体的制备方法，其包括毛坯磁体制备、涂覆、热处理和时效工序，所述的毛坯磁体制备为采用双合金方法或复合粉末方法制备。本发明的方法提高矫顽力的作用范围不再局限于小型和薄型磁体，而是能够适用于厚的磁体块，可以在磁体进行涂覆热处理后再进行切割成成品磁体，因此该方法工艺简单，且适合批量生产。

Description

一种稀土永磁体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁体及其制备方法，特别是涉及一种钕铁硼稀土永磁体及其制备方法。

背景技术

烧结NdFeB磁体凭借其优异的磁性能，产品体积和重量不断减小，因而适应于当前节能环保的趋势，近年来开始广泛应用于空调电机，混合动力汽车和风力发电等领域。磁体在这些领域内的使用很多情况下需要具有高的矫顽力，以避免在使用过程中的失磁。

业界对于降低成本提高磁体的磁性能做了大量的工作，近年来对如何在不降低剩磁的前提下提高磁体矫顽力并且降低重稀土使用量做了深入研究，并公开报道了用各种方式向磁体表面及近表面的晶界处提供重稀土元素的方法来提高磁体矫顽力的方法。

专利文献CN1898757公开了将稀土的氟化物、氧化物和氟氧化物的粉末分散在水系溶剂或有机溶剂中形成浆液，所述粉末以浆液形式提供到小型或薄型磁体表面，而后采用热处理的方法使表面的稀土和氟等向磁体内部扩散从而获得一种磁体的剩磁和磁能积基本不降低，且矫顽力得到提高的方法，并且该方法使用相对较少的重稀土资源。

专利文献CN1898757的方法，若要提高整个磁体的矫顽力，需要增加重稀土在磁体中的扩散深度，这就需要提高热处理温度或增加热处理时间，而且当重稀土在磁体中沿晶界扩散增加扩散深度的同时也增加了其进入主相的量，而重稀土进入主相会导致剩磁降低，即在提高矫顽力的同时降低了磁体剩磁。

CN1898757的方法为了基本不降低磁体的剩磁，只能控制重稀土的扩散深度，因此该方法只针对厚度小于10mm的小型和薄型的磁体进行涂覆和热处理时，对提高矫顽力效果比较明显。

发明内容

本发明就是为了解决重稀土的渗透扩散问题，尤其是在厚磁体块上的渗透扩散问题而做出的。目的在于提供一种稀土永磁体的制备方法，采用此方法可以增加热处理时液相的流动性，能在相对低的温度下，增加重稀土在磁体中沿晶界的扩散深度，而不增加其扩散入主相中的深度。

一种稀土永磁体，其主要成分包括R-T-B-M，其特征在于：所述永磁体的原子百分比组分为：

R:11.7%～16.3%，M:0～7.2%，B:5.1%～7.4%，T: 为余量；

其中R为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，且至少含有Nd；T为Fe或Fe和Co；M 为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种，优选Cu或Al。

优选地，所述永磁体的厚度尺寸≤20mm。

一种稀土永磁体的制备方法，其包括毛坯磁体制备、涂覆、热处理和时效工序，其特征在于，所述的毛坯磁体制备为采用双合金方法或复合粉末方法制备。

优选地，所述的双合金方法制备毛坯磁体为分别熔炼合金A1和合金A2,将合金A1和合金A2粉碎后的粉末按一定比例进行混合，混合后的粉末再通过压制成型和真空烧结工序制备出毛坯磁体。

优选地，所述的合金A1被破碎成D50在1～15μm的粉末，合金A2被破碎成D50在0.1–10μm的粉末；合金A1和A2的粉末按照质量比X%：（100-X）%进行混合，其中80≤X≤99.9。

优选地，所述的双合金方法制备毛坯磁体中，所述合金A1的成分为R_1a-T-B，合金A2的成分为R_1b-M或R_1b-T-M或R_1b-T-B-M。

优选地，所述合金A1和A2中，R_1a和R_1b为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，且R_1a至少含有Nd，R_1b优选Tb、Dy；T为Fe或Fe和Co；M为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种，优选Cu或Al。

优选地，所述的复合粉末方法制备毛坯磁体为：熔炼合金A，将合金A粉碎，将其粉末A与粉末B及粉末C按一定比例进行混合，混合后的粉末再经过压制成型和真空烧结工序制备出毛坯磁体。

优选地，所述复合粉末方法中，粉末A为合金R_1a-T-B破碎后的粉末，粉末B为R_1c1的氢化物或R_1c2氧化物或R_1c3氟化物粉末的一种或以上，或者为R_1c-T合金或R_1c-T-B合金的铸锭或甩带片粉碎后的粉末；粉末C为由M制成的粉末。

优选地，所述复合粉末方法中，合金A的粉末D50在1～15μm，粉末B的平均粒度为0.1～10μm，粉末C的平均粒度为0.05～10μm；将所述A、B、C的三种粉末按照质量比X%:(100-X-Y)%:Y%进行充分混合，其中80≤X≤99.9, 0＜Y≤4.9。

优选地，所述的复合粉末方法中，其中R_1a、R_1c R_1c1、R_1c2和R_1c3为包括Y和Sc在内除Tb、Dy和Ho以外的稀土元素中的至少一种，且R_1a至少含有Nd，R_1c、R_1c1、R_1c2和R_1c3优选Tb、Dy；T为Fe或Fe和Co，M为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种。

优选地，所述的涂覆工序为将涂覆溶液采用浸渍或刷涂或喷涂的方式均匀布置到所制备的毛坯磁体表面，然后进行常规脱水或脱醇处理。

优选地，所述的涂覆溶液的溶质为R_2a的氟化物、R_2b的氧化物或R_2c的氟氧化物粉末中的一种或以上，至少含有R_2a的氟化物，R_2a、R_2b和R_2c为Dy、Tb或Ho中的至少一种，粉末中R_2a的氟化物含量至少为40wt%，粉末粒度不大于100目；将所述溶质粉末混合入水或醇中，粉末和水或醇按质量比1:0.1～1:20进行配比形成溶液，所述的醇优选乙醇。

优选地，所述的热处理工序为在10^-5Pa至10^-1Pa真空条件或10^-2至100Pa惰性气体条件下对已经涂覆的毛坯磁体进行扩散热处理，热处理温度为400℃–1000℃，热处理保温时间在10分钟到20小时。

优选地，所述的时效工序为在热处理工序后将毛坯磁体加热至温度420–1000℃，在真空条件10^-5Pa–100Pa下进行保温，保温时间10分钟至20小时。

优选地，所述进行涂覆工序的毛坯磁体的厚度尺寸≤20mm。

优选地，所述稀土永磁体的制备方法还包括时效之后的加工和表面处理工序。

优选地，所述合金A1中R_1a含量为8.0%～15.2at%，B为5.1%～7.4at%，余下为T；当合金A2成分为R_1b-M时，的R_1b含量为20.0%～60.0at%,其余为M；当合金A2组分为R_1b-T-M时，其中R_1b为20.0%～60.0at%，M为0～30.0at%，其余为T；当合金A2组分为R_1b-T-B-M时，R_1b为20.0%～60.0at%，M为0～30at%,B为5.1～15.0at%，其余为T。

优选地，当粉末B的成分为R_1c-T时，R_1c含量为20.0%～60.0at%，其余为T；当粉末B的成分为R_1c-T-B合金时，R_1c含量为20.0%～60.0at%，B为5.1～15.0 at%，其余为T。

与已有技术相比，本发明的方法提高矫顽力的作用范围不再局限于小型和薄型磁体，而是能够适用于厚的磁体块，可以在磁体进行涂覆热处理后再进行切割成成品磁体，因此该方法工艺简单，且适合批量生产。

具体实施方式

本发明通过改变热处理（热扩散）之前磁体本身的结构，即在毛坯磁体的制备过程中添加入熔点低的金属元素，这样能使这些低熔点金属元素在磁体的晶界中存在，从而在热处理（热扩散）过程中，在较低的扩散温度下，就能成为液相，一方面确保了涂覆的重稀土只有很少扩散进入或者不进入主相晶粒，不会造成剩磁的降低，另一方面该方法增加了晶界的流动性，这样使得毛坯磁体表面的重稀土元素在扩散时能够沿着这种液相的晶界更深入地进入磁体内部，使得更多的晶粒边界有重稀土的包覆，矫顽力提高的效果更高，也使得重稀土扩散提高磁体矫顽力的方法能适用于更厚的磁体。

本发明的稀土永磁体的制备方法如下：

成分为R₁-T-B-M烧结钕铁硼毛坯磁体的制备（其中R₁为稀土元素，T为Fe或Fe和Co，M为添加元素，B为硼）：该毛坯磁体的制备可以采用双合金方法或复合粉末方法。

双合金（合金A1+合金A2）方法：

首先熔炼合金A1，得到成分为R_1a-T-B的铸锭或甩带片，其中R_1a为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，且R_1a至少含有Nd；T为Fe或Fe和Co；合金A1中R_1a原子百分比为8.0%～15.2%，B(硼)原子百分比为5.1%～7.4%，余下为T。

熔炼合金A2，得到成分为R_1b-M或R_1b-T-M或R_1b-T-B-M的铸锭或甩带片，其中R_1b为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，R_1b优选Dy、Tb；T为Fe或Fe和Co ，M为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种，优选Cu或Al。当合金A2为R_1b-M时，其中R_1b原子百分比为20.0%～60.0%，其余为M；当合金A2为R_1b-T-M时，R_1b原子百分比为20.0%～60.0%，M为0～30.0at%，其余为T；当合金A2为R_1b-Fe-B-M时，R_1b原子百分比为20.0%～60.0%，M为0～30at%,B为5.1～15.0at%，其余为T。

将合金A1和A2按常规方法单独进行机械破碎和/或氢破碎，然后经气流磨或球磨进行细粉碎，合金A1的粉末中位径D50（根据重量累计50%的粒子直径）在1～15μm，合金A2的粉末D50在0.1～10μm，即合金A2的粉末比合金A1的粉末粒径更细；而后两种合金A1和A2的细粉按照质量比为X%：（100-X）%进行混合（80≤X≤99.9），混合均匀后的粉末经磁场取向压制成型，经等静压后进行常规烧结，得到烧结后的毛坯磁体。所得磁体最小方向厚度≤20mm,毛坯经磨削或用酸或碱液进行清洗，使表面清洁。

上述成分为R₁-T-B-M烧结钕铁硼毛坯磁体的准备也可以采用如下方法：

将成分为R_1a-T-B的合金A的铸锭或甩带片磨制成粉末A。粉末B可以为R_1c1的氢化物或R_1c2氧化物或R_1c3氟化物粉末，也可以为R_1c-T合金或R_1c-T-B合金的铸锭或甩带片经过机械破碎、氢破碎和气流磨或球磨后得到的粉末。粉末C为由M制成的粉末，M为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种，优选Cu或Al。将三种粉末按比例进行混合后经取向、压型、烧结制成毛坯磁体。

R_1a为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，且R_1a至少含有Nd；T为Fe或Fe和Co；合金A中R_1a原子百分比为8.0%～15.2%，B(硼)原子百分比为5.1%～7.4%，余下为T；将合金A（R_1a-T-B）进行机械破碎、氢破碎和气流磨，得到的粉末A经粒度分布测试，其D50在1～15μm。

粉末B中R_1c、R_1c1、R_1c2、R_1c3为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，R_1c、R_1c1、R_1c2、R_1c3优选Dy、Tb；当B为R_1c-T合金或R_1c-T-B合金粉末时，T为Fe或Fe和Co,其中当粉末B为R_1c-T合金时，R_1c原子百分比为20.0%～60.0%，其余为T；当粉末B为R_1c-T-B合金时，R_1c原子百分比为20.0%～60.0%，B为5.1～15.0at%，其余为T。粉末C中M为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种，优选Cu或Al。粉末B（R_1c的氢化物或氧化物或氟化物粉末或R_1c-T和R_1c-T-B合金粉末的一种或以上）平均粒度为0.1～10μm，粉末C（M的粉末）平均粒度为0.05～10μm，且粉末B及粉末C（M粉末）的粒度比合金A的粉末A更细。

将上述三种粉末，粉末A:粉末B:粉末C按照X%：(100-X-Y)%：Y%进行充分混合(80≤X≤99.9, 0＜Y≤5.8)，而后经磁场取向压制成型，经等静压后进行常规烧结，得到烧结后的毛坯磁体。所得磁体最小方向厚度≤20mm,毛坯经磨削或用酸或碱液进行清洗，使表面清洁。

涂覆溶液的准备：涂覆溶液的溶质为R_2a的氟化物、R_2b的氧化物和R_2c的氟氧化物粉末中的一种或以上，至少含有R_2a的氟化物。R_2a、R_2b和R_2c为Dy、Tb或Ho中的至少一种。粉末中R_2a的氟化物含量（质量比）至少为40%。粉末粒度不大于100目，粉末颗粒太粗，影响到溶质附着于磁体表面的均匀性。

将上述溶质粉末混合入水或醇中。所述的醇优选乙醇。粉末和水或醇按（质量比）1:0.1～1:20进行配比形成溶液。溶液浓度太低，附着量不够，影响扩散量从而影响矫顽力提高；溶液浓度太高，影响溶质附着到磁体表面的均匀性。

涂覆：将上述涂覆溶液采用浸渍或刷涂或喷涂的方式均匀布置到前面已经准备好并经加工清洁过的R₁-T-B-M毛坯磁体块的表面，后进行常规脱水/醇处理。

热处理：在10^-5Pa至10^-1Pa真空条件或10^-2至100Pa惰性气体条件下对磁体进行扩散热处理，热处理温度高于400℃，不高于1000℃。热处理保温时间在10分钟到20小时。惰性气体优选氩气，纯度高于99.9%，采用真空或惰性气体条件是为了防止磁体表面及表面的附着层在高温下与非真空和惰性气体的气体反应，使磁体劣化；热处理温度太低或时间太短，磁体表面的R_2a、R_2b或R_2c向磁体内部扩散少，影响矫顽力提高效果，热处理温度太高或时间太长，R_2a、R_2b或R_2c由磁体表面扩散入磁体内部的同时由晶界向主相晶粒内部扩散，会导致剩磁的降低，磁体的变形，且会造成能源的浪费。热处理使得R_2a、R_2b和R_2c至少有一种由磁体表面向磁体内部扩散。

时效：在热处理后，对磁体进行常规时效处理。时效处理条件包括加热至温度420～1000℃进行保温，保温时间10分钟至20小时，真空条件为10^-5Pa～100Pa。

加工：将时效处理后的磁体进行研磨或喷砂处理，之后利用砂轮切片机或金属线锯等将磁体切割成成品磁体的形状。

表面处理：将切割后的磁体进行倒角，磁体进行酸、碱液清洗，而后进行电镀/磷化/环氧等表面处理工艺。

按照本发明制造的最小边不大于20mm的毛坯磁体R₁-T-B-M经过Dy、Tb或Ho的热扩散并时效，磁体中心和边缘的矫顽力得到一致提高。

实施例1：熔炼合金，得到 (Nd,Pr)₈(Fe,Co)₈₅B₇的主相合金A1的甩带片和(Nd,Y)₆₀(Cu,Al)₄₀的辅合金A2铸锭块,将甩带片进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨，将铸锭块进行机械粗破碎、氢破碎和球磨，得到主相合金A1粉末D50为7.5μm，辅合金A2粉末D50为2μm；而后将上述两种粉末以质量百分比85:15充分混合，而后经2.0T取向磁场取向压型，经180MPa等静压，生坯经1045℃烧结5h，得到40mm×40mm×10mm毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面。磁体分成甲、乙两组。

甲组试样在时效前不做任何处理。

乙组试样表面布置DyF₃，Dy₂O₃和DyOF三种粉末，它们的质量百分数分别为80%,10%,10%，平均粒度分别为200目,250目和250目，按混合粉末与水质量比1:9配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的乙组磁体放置入真空热处理炉，在10^-4Pa真空中进行600℃，6小时的热扩散处理，随后与其他甲组的磁体一起经过10^-3Pa真空中进行480℃，5小时的时效处理。

热扩散时效处理后的乙组磁体与未进行热扩散处理的甲组磁体一起进行切割，分别切割出最边角和最中央的Φ10mm×2mm的圆柱，分别标记为甲_边缘、甲_中心；乙_边缘、乙_中心。

对比实施例：熔炼合金，得到(Nd,Pr,Y)_12.7(Fe,Co)_77.3B_6.4(Cu,Al)_3.6的甩带片，将甩带片进行机械粗破碎、氢破碎，气流磨制成细粉，再进行细混，而后压型烧结，涂覆热处理和时效处理方式同实施例。得到圆柱样品X_边缘、X_中心；Y_边缘、Y_{中 心}。

测试样品的磁性能结果如下表1：

表1

由表1的数据可以看到，合金成分相近，用本发明方法未经涂覆处理的磁体，比用对比实施例的单合金方法未涂覆处理的磁体矫顽力已有一定程度提高；在采用本发明涂覆热处理后的40mm×40mm×18mm的磁体，其中心和边缘的矫顽力都得到一致提高；对比实施例中进行涂覆热处理后磁体在边缘矫顽力提高明显，而中央提高较少。

实施例2

熔炼合金，得到(Nd,Pr）₈(Fe,Co）_84.6B_7.4的主相合金A1的甩带片和Nd₆₀(Cu,Al)₄₀的辅合金A2的铸锭块,将甩带片进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨，将铸锭块进行机械粗破碎、氢破碎和球磨，得到主相合金A1的粉末D50为1μm，辅合金A2粉末D50为0.1μm；而后将上述两种粉末以质量百分比80:20充分混合，而后经2.0T取向磁场取向压型，经180MPa等静压，生坯经1040℃烧结2h，得到毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面，得到Φ20mm×20mm的圆柱磁体。

磁体表面布置DyF₃粉末，平均粒度为100目，按混合粉末与水质量比1:0.1配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的磁体放置入真空热处理炉，在10^-5Pa真空中进行700℃，5小时的热扩散处理，冷却后又经过10^-3Pa真空中进行420℃，20小时的时效处理。

磁体在扩散处理前后测量其退磁曲线，得到剩磁和矫顽力的测量值如表2所示。

实施例3

熔炼合金，得到主相合金（Nd,Pr,Dy）₁₅（Fe,Co）_78.8B_6.2和辅合金(Nd,Dy)₂₀Fe₅₀(In,Al)₃₀的合金甩带片,将甩带片分别进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨得到主相合金A1的粉末D50为15μm，辅合金A2的粉末D50为10μm;而后将上述两种粉末以质量百分比90:10充分混合，而后经1.8T取向磁场取向压型，经180MPa等静压，生坯经1085℃烧结3h，得到毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面，得到20mm×20mm×10mm的方块磁体。

磁体表面布置质量比为40：60的TbF₃和Dy₂O₃的混合粉末，两种粉末平均粒度分别为200目和400目，按混合粉末与水质量比1:20配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的磁体放置入真空热处理炉，在10^-1Pa真空中进行400℃，20小时的热扩散处理，冷却之后，经过10^-5Pa真空中进行1000℃，10分钟的时效处理。

磁体在扩散处理前后测量其退磁曲线，得到剩磁和矫顽力的测量值如表2所示。

实施例4

熔炼合金，得到Nd_11.9Fe₈₃B_5.1和Nd₃₃Fe₃₂B₁₅(Cu, Al)₂₀的合金甩带片,将甩带片分别进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨得到主相合金粉末D50为4.5μm，辅合金粉末D50为1.2μm;而后将上述两种粉末以质量百分比85:15充分混合，而后经2.0T取向磁场取向压型，经180MPa等静压，生坯经1055℃烧结3.5h，得到毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面，而后用稀硝酸酸液清洗表面，得到Φ30mm×5mm的圆柱磁体。

磁体表面布置质量比为60:40，平均粒度分别为400目和300目的TbF₃和Dy₂O₃的混合粉末，按混合粉末与乙醇质量比1:5配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的磁体放置入真空热处理炉，在10Pa的99.99%工业纯氩中进行1000℃，10分钟的热扩散处理，冷却后又经过10^-1Pa真空中进行550℃，7小时的时效处理。

磁体在扩散处理前后测量其退磁曲线，得到剩磁和矫顽力的测量值如表2所示。

实施例5

熔炼合金，得到(Nd,Pr,Dy)_13.4Fe_80.7B_6.0的主相合金甩带片和Nd₃₀(Cu,Al,Zn)₇₀辅相合金的铸锭块,将甩带片和铸锭块分别进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨，得到主相合金粉末D50为5.6μm，辅合金粉末D50为2.4μm；而后将上述两种粉末以质量百分比99.9:0.1充分混合，而后经1.8T取向磁场取向压型，经150MPa等静压，生坯经1090℃烧结2.5h，得到毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面，而后用稀硝酸酸液清洗表面，得到Φ10mm×2mm的圆片磁体。

磁体表面布置质量比为50:40:10，平均粒度分别为500目，400目和300目的TbF₃，Dy₂O₃和HoOF的混合粉末，按混合粉末与乙醇质量比1:10配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的磁体放置入真空热处理炉，在10^-2Pa的99.999%工业纯氩中进行550℃，10小时的热扩散处理，冷却后又经过100Pa真空中进行450℃，4小时的时效处理。

磁体在扩散处理前后测量其退磁曲线，得到剩磁和矫顽力的测量值如表2所示。

实施例6

熔炼合金，得到（Nd,Pr）₈（Fe,Co）_84.6B_7.4的主相合金A甩带片，将甩带片进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨，得到主相合金粉末A的D50为1μm，而后与平均粒度为0.1μm和0.05μm的氢化钕和纯铝粉以质量比为80:16.8:3.2进行混合，而后经2.0T取向磁场取向压型，经180MPa等静压，生坯经1040℃烧结2h，得到毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面，得到Φ20mm×20mm的圆柱磁体。

磁体表面布置DyF₃粉末，平均粒度为100目，按混合粉末与水质量比1:0.1配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的磁体放置入真空热处理炉，在100Pa纯氩中进行700℃，5小时的热扩散处理，冷却后又经过10^-3Pa真空中进行420℃，20小时的时效处理。

磁体在扩散处理前后测量其退磁曲线，得到剩磁和矫顽力的测量值如表2所示。

实施例7

熔炼合金，得到合金A：（Nd,Pr,Dy）₁₅（Fe,Co）_78.8B_6.2的主相合金甩带片和(Nd,Pr)₃₀Fe₇₀的辅相合金铸锭块,将主相的甩带片和辅相合金铸锭分别进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨得到主相合金粉末A的D50为15μm，辅相合金粉末B的D50为10μm，与平均粒度为10μm质量比为4:1的铝粉与镓粉的金属混合粉末C以质量比90:5:5进行混合，而后经1.8T取向磁场取向压型，经180MPa等静压，生坯经1095℃烧结5h，得到毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面，得到20mm×20mm×10mm的方块磁体。

磁体表面布置质量比为40:60的TbF₃和Dy₂O₃的混合粉末，两种粉末平均粒度分别为200目和400目，按混合粉末与水质量比1:20配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的磁体放置入真空热处理炉，在10^-1Pa纯氩中进行400℃，20小时的热扩散处理，冷却之后，经过10^-5Pa真空中进行950℃，10分钟的时效处理。

磁体在扩散处理前后测量其退磁曲线，得到剩磁和矫顽力的测量值如表2所示。

实施例8

熔炼合金，分别得到主相合金A：Nd_11.9Fe₈₃B_5.1和辅相合金(Nd,Dy)₄₈Fe_44.8B_7.2的甩带片,将两种甩带片分别进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨得到主相合金A的粉末D50为5.8μm，辅相合金粉末B的D50为1.3μm，与平均粒度为0.5μm质量比为3:2的铝粉与铜粉的金属混合粉末C以质量比85:15.7:4.3进行混合，而后经2.0T取向磁场取向压型，经180MPa等静压，生坯经1055℃烧结3.5h，得到毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面，而后用稀硝酸酸液清洗表面，得到Φ30mm×5mm的圆柱磁体。

磁体表面布置质量比为60:40，平均粒度分别为400目和300目的TbF₃和Dy₂O₃的混合粉末，按混合粉末与乙醇质量比1:5配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的磁体放置入真空热处理炉，在10^-3Pa的真空中进行1000℃，10分钟的热扩散处理，冷却后又经过10^-1Pa真空中进行550℃，7小时的时效处理。

磁体在扩散处理前后测量其退磁曲线，得到剩磁和矫顽力的测量值如表2所示。

实施例9

熔炼合金，得到(Nd,Pr,Dy)_13.4Fe_80.6B_6.0的主相合金A的铸锭块，将铸锭块进行机械粗破碎、氢破碎、气流磨，得到主相合金粉末A的D50为6.3μm，与平均粒度为4.8μm质量比为9：1氧化钕和氟化镝粉末，平均粒度为2.2μm质量比为6:1:3的铝粉、锌粉和铜粉的混合粉末C，以质量比为99.9:0.05:0.05进行混合，混合后的粉末经1.8T取向磁场取向压型，经150MPa等静压，生坯经1080℃烧结2h，得到毛坯磁体，将烧结后的毛坯磁体表面进行磨削去除氧化皮，而后用碱液清洗表面，而后用稀硝酸酸液清洗表面，得到Φ10mm×2mm的圆片磁体。

磁体表面布置质量比为50:40:10，平均粒度分别为500目，400目和300目的TbF₃，Dy₂O₃和HoOF的混合粉末，按混合粉末与乙醇质量比1:10配制溶液，磁体在溶液中浸渍0.5分钟，而后取出在空气中干燥脱水。

涂覆后的磁体放置入真空热处理炉，在10^-2Pa真空中进行550℃，10小时的热扩散处理，冷却后又经过100Pa真空中进行450℃，4小时的时效处理。

磁体在扩散处理前后测量其退磁曲线，得到剩磁和矫顽力的测量值如表2所示。

表2

Claims (19)

1.一种稀土永磁体，其主要成分包括R-T-B-M，其特征在于：所述永磁体的原子百分比组分为：

R:11.7%～16.3%，M:0～7.2%，B:5.1%～7.4%，T:为余量；

其中R为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，且至少含有Nd；T为Fe或Fe和Co；M 为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种，优选Cu或Al。

2.一种如权利要求1所述的稀土永磁体，其特征在于：所述永磁体的厚度尺寸≤20mm。

3.一种稀土永磁体的制备方法，其包括毛坯磁体制备、涂覆、热处理和时效工序，其特征在于，所述的毛坯磁体制备为采用双合金方法或复合粉末方法制备。

4.如权利要求3所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的双合金方法制备毛坯磁体为分别熔炼合金A1和合金A2,将合金A1和合金A2粉碎后的粉末按一定比例进行混合，混合后的粉末再通过压制成型和真空烧结工序制备出毛坯磁体。

5.如权利要求4所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的合金A1被破碎成D50在1～15μm的粉末，合金A2被破碎成D50在0.1–10μm的粉末；合金A1和A2的粉末按照质量比X%：（100-X）%进行混合，其中80≤X≤99.9。

6.如权利要求4所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的双合金方法制备毛坯磁体中，所述合金A1的成分为R_1a-T-B，合金A2的成分为R_1b-M或R_1b-T-M或R_1b-T-B-M。

7.如权利要求6所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述合金A1和A2中，R_1a和R_1b为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，且R_1a至少含有Nd，R_1b优选Tb、Dy；T为Fe或Fe和Co；M为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种，优选Cu或Al。

8.如权利要求3所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的复合粉末方法制备毛坯磁体为：熔炼合金A，将合金A粉碎，将其粉末A与粉末B及粉末C按一定比例进行混合，混合后的粉末再经过压制成型和真空烧结工序制备出毛坯磁体。

9.如权利要求8所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述复合粉末方法中，粉末A为合金R_1a-T-B破碎后的粉末，粉末B为R_1c1的氢化物或R_1c2氧化物或R_1c3氟化物粉末的一种或以上，或者为R_1c-T合金或R_1c-T-B合金的铸锭或甩带片粉碎后的粉末；粉末C为由M制成的粉末。

10.如权利要求8所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述复合粉末方法中，合金A的粉末D50在1～15μm，粉末B的平均粒度为0.1～10μm，粉末C的平均粒度为0.05～10μm；将所述A、B、C的三种粉末按照质量比X%:(100-X-Y)%:Y%进行充分混合，其中80≤X≤99.9,0＜Y≤4.9。

11.如权利要求9所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的复合粉末方法中，其中R_1a、R_1c R_1c1、R_1c2和R_1c3为包括Y和Sc在内的稀土元素中的至少一种，且R_1a至少含有Nd，R_1c、R_1c1、R_1c2和R_1c3优选Tb、Dy；T为Fe或Fe和Co，M为Cu、Zn、Al、Ga、In、Ge或Sn中的至少一种。

12.如权利要求3所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的涂覆工序为将涂覆溶液采用浸渍或刷涂或喷涂的方式均匀布置到所制备的毛坯磁体表面，然后进行常规脱水或脱醇处理。

13.如权利要求12所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的涂覆溶液的溶质为R_2a的氟化物、R_2b的氧化物或R_2c的氟氧化物粉末中的一种或以上，至少含有R_2a的氟化物，R_2a、R_2b和R_2c为Dy、Tb或Ho中的至少一种，粉末中R_2a的氟化物含量至少为40wt%，粉末粒度不大于100目；将所述溶质粉末混合入水或醇中，粉末和水或醇按质量比1:0.1～1:20进行配比形成溶液，所述的醇优选乙醇。

14.如权利要求3所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的热处理工序为在10^-5Pa至10^-1Pa真空条件或10^-2至100Pa惰性气体条件下对已经涂覆的毛坯磁体进行扩散热处理，热处理温度为400℃–1000℃，热处理保温时间在10分钟到20小时。

15.如权利要求3所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述的时效工序为在热处理工序后将毛坯磁体加热至温度420–1000℃，在真空条件10^-5Pa–100Pa下进行保温，保温时间10分钟至20小时。

16.如权利要求3所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述进行涂覆工序的毛坯磁体的厚度尺寸≤20mm。

17.如权利要求3所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述稀土永磁体的制备方法还包括时效之后的加工和表面处理工序。

18.如权利要求6所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，所述合金A1中R_1a含量为8.0%～15.2at%，B为5.1%～7.4at%，余下为T；当合金A2成分为R_1b-M时，的R_1b含量为20.0%～60.0at%,其余为M；当合金A2组分为R_1b-T-M时，其中R_1b为20.0%～60.0at%，M为0～30.0at%，其余为T；当合金A2组分为R_1b-T-B-M时，R_1b为20.0%～60.0at%，M为0～30at%,B为5.1～15.0at%，其余为T。

19.如权利要求9所述的稀土永磁体的制备方法，其特征在于，当粉末B的成分为R_1c-T时，R_1c含量为20.0%～60.0at%，其余为T；当粉末B的成分为R_1c-T-B合金时，R_1c含量为20.0%～60.0at%，B为5.1～15.0 at%，其余为T。