CN104681226B - 一种钕铁硼材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，添加物由Nb、Zr、Ga中的至少二种物质组成，主料的重量百分含量为96.1%~99.35%，辅料的重量百分含量为0.4%~2.9%，添加物的重量百分含量为0.25%~1%，优点是由于不使用重金属DY,使得钕铁硼材料的成本降低，而磁性能指标与使用传统添加物时一致；另外，对环境的污染也相对减少。
Description
技术领域
本发明涉及一种稀土永磁材料，尤其涉及一种钕铁硼材料。
背景技术
稀土永磁材料是指稀土金属和过渡族金属形成的合金，这种经一定的工艺制成的永磁材料有极强的磁性并能持久保持。钕铁硼材料是第三代稀土永磁材料，是电子信息产品中重要的基础材料之一，与许多电子信息产品息息相关，广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业。随着计算机、移动电话、汽车电话等通讯设备的普及和节能汽车的高速发展，世界对钕铁硼材料的需求量迅速增长。
现有的钕铁硼材料一般包括主料、辅料和添加物，所述主料由B、Fe和PrNd或Nd构成，所述辅料包括Cu、Al、Co中的至少二种物质，为了改善钕铁硼材料的磁性能，目前主要采用在钕铁硼材料中加添加物，所述添加物为一般便用重稀土金属，如在钕铁硼材料中添加2％～3％左右的镝，可提高其矫顽力,因而镝已成为必要的添加元素,随着钕铁硼磁体需求的增加，重稀土金属镝使用量也在迅速增加，因而使用重稀土金属对环境危害也在加大，另一方面由于重稀土金属成本较高，导致制造出的钕铁硼材料成本也提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可节省成本，减少使用重稀土金属的高性能的稀土永磁材料。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，所述的添加物由Nb、Zr、Ga中的至少二种物质组成，所述的主料的重量百分含量为96.1％～99.35％，所述的辅料的重量百分含量为0.4％～2.9％，所述的添加物的重量百分含量为0.25％～1％。
所述的添加物由Nb、Zr和Ga组成，所述的添加物中的Nb的重量百分含量为 40％～50％，所述的添加物中的Zr的重量百分含量为25％～40％，所述的添加物中的Ga的重量百分含量为20％～25％。
所述的添加物由Nb和Zr组成，所述的添加物中的Nb的重量百分含量为75％～90％，所述的添加物中的Zr的重量百分含量为10％～25％。
所述的添加物由Nb和Ga组成，所述的添加物中的Nb的重量百分含量为40％～90％，所述的添加物中的Ga的重量百分含量为10％～60％。
所述的添加物由Zr和Ga组成，所述的添加物中的Zr的重量百分比含量15％～75％，所述的添加物中的Ga的重量百分比含量25％～85％。
所述的辅料由Cu、Al和Co组成，所述的辅料中的Cu的重量百分含量为14％～50％，所述的辅料中的Al的重量百分含量为6％～63％，所述的辅料中的Co的重量百分含量为20％～80％。
所述的辅料由Cu和Al组成，所述的Cu的重量百分含量为5％～75％，所述的Al的重量百分含量为25％～95％。
所述的辅料由Cu和Co组成，所述的辅料中的Cu的重量百分含量为1％～50％，所述的辅料中的Co的重量百分含量为50％～99％。
所述的辅料包括Al、Co，所述的辅料中的Al的重量百分含量为1％～85％，所述的辅料中的Co的重量百分含量为15％～99％。
所述的主料由B、Fe和PrNd或Nd组成，所述的PrNd或Nd在主料中的重量百分含量为30.2％～33.2％，所述的主料中的B的重量百分含量为0.9％～1.5％，余量为Fe。
与现有技术相比，本发明的优点是由于使用Nb、Zr或Ga代替了重稀土金属DY,使得每公斤的钕铁硼材料的费用下降了5％，节省了成本，且据测试数据显示，本发明钕铁硼材料的性能与传统添加物使用重稀土金属DY时的材料的性能指标一致；另外，由于不使用重稀土金属DY,对环境的污染也相对减少。
具体实施方式
以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为98％，辅料的重量百分含量1.2％，添加物的重量百分含量为0.8％，主料由B、Fe和PrNd组成，其中PrNd在主料中的重量百分含量为32％，主料中的B的重量百分含量为1.2％， 余量为Fe，辅料由Cu、Al、Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为30％，辅料中的Al的重量百分含量为28％，辅料中的Co的重量百分含量为42％，添加物由Nb、Zr和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为45％，添加物中的Zr的重量百分含量为32％，添加物中的Ga的重量百分含量为23％。
实施例二：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为96.1％，辅料的重量百分含量2.9％，添加物的重量百分含量为1％，主料由B、Fe和PrNd组成，其中PrNd在主料中的重量百分含量为30.2％，主料中的B的重量百分含量为0.9％，余量为Fe，辅料由Cu、Al、Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为50％，辅料中的Al的重量百分含量为6％，辅料中的Co的重量百分含量为44％，添加物由Nb、Zr和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为40％，添加物中的Zr的重量百分含量为40％，添加物中的Ga的重量百分含量为20％。
实施例三：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和PrNd组成，其中PrNd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量为1.5％，余量为Fe，辅料由Cu、Al、Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为14％，辅料中的Al的重量百分含量为63％，辅料中的Co的重量百分含量为23％，添加物由Nb、Zr和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为50％，添加物中的Zr的重量百分含量为25％，添加物中的Ga的重量百分含量为25％。
实施例四：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为98％，辅料的重量百分含量1.2％，添加物的重量百分含量为0.8％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为32％，主料中的B的重量百分含量为1.2％，余量为Fe，辅料由Cu、Al、Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为45％，辅料中的Al的重量百分含量为35％，辅料中的Co的重量百分含量为20％，添加物由Nb、Zr和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为42％，添加物中的Zr的重量百分含量为36％，添加物中的Ga的重量百分含量为22％。
实施例五：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为96.1％，辅料的重量百分含量2.9％，添加物的重量百分含量为1％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为30.2％，主料中的B的重量百分含量为0.9％，余量为Fe，辅料由Cu和Al组成，辅料中的Cu的重量百分含量为50％，辅料中的Al 的重量百分含量为50％，添加物由Nb、Zr和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为40％，添加物中的Zr的重量百分含量为40％，添加物中的Ga的重量百分含量为20％。
实施例六：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为96.1％，辅料的重量百分含量2.9％，添加物的重量百分含量为1％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为30.2％，主料中的B的重量百分含量为1％，余量为Fe，辅料由Cu和Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为20％，辅料中的Co的重量百分含量为80％，添加物由Nb、Zr和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为40％，添加物中的Nb的重量百分含量为40％，添加物中的Zr的重量百分含量为40％，添加物中的Ga的重量百分含量为20％。
实施例七：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为96.1％，辅料的重量百分含量2.9％，添加物的重量百分含量为1％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为30.2％，主料中的B的重量百分含量为0.9％，余量为Fe，辅料由Al、Co组成，辅料中的Al的重量百分含量为48％，辅料中的Co的重量百分含量为52％，添加物由Nb、Zr和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为40％，添加物中的Zr的重量百分含量为40％，添加物中的Ga的重量百分含量为20％。
实施例八：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量为1.5％，余量为Fe，辅料由Cu、Al、Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为14％，辅料中的Al的重量百分含量为63％，辅料中的Co的重量百分含量为23％，添加物由Nb和Zr组成，添加物中的Nb的重量百分含量为75％，添加物中的Zr的重量百分含量为25％。
实施例九：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量为1.5％，余量为Fe，辅料由Cu、Al、Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为14％，辅料中的Al的重量百分含量为34％，辅料中的Co的重量百分含量为52％，添加物由Nb和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为40％，添加物中的Co的重量百分含量为60％。
实施例十：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为98.6％，辅料的重量百分含量1.05％，添加物的重量百分含量为0.35％，主料由B、Fe和PrNd组成，其中PrNd在主料中的重量百分含量为31.64％，主料中的B的重量百分含量为0.98％，余量为Fe，辅料由Cu、Al、Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为14.3％，辅料中的Al的重量百分含量为38.1％，辅料中的Co的重量百分含量为47.6％，添加物由Ga和Zr组成，添加物中的Zr的重量百分含量为42.9％，添加物中的Ga的重量百分含量为57.1％。
实施例十一：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33％，主料中的B的重量百分含量为1.3％，余量为Fe，辅料由Cu和Al组成，辅料中的Cu的重量百分含量为75％，辅料中的Al的重量百分含量为25％，添加物由Nb和Zr组成，添加物中的Nb的重量百分含量为75％，添加物中的Zr的重量百分含量为25％。
实施例十二：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量为1.5％，余量为Fe，辅料由Cu和Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为50％，辅料中的Co的重量百分含量为50％，添加物由Nb和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为40％，添加物中的Co的重量百分含量为60％。
实施例十三：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量为1.5％，余量为Fe，辅料由Al、Co组成，辅料中的Al的重量百分含量为48％，辅料中的Co的重量百分含量为52％，添加物由Ga和Zr组成，添加物中的Zr的重量百分含量为15％，添加物中的Ga的重量百分含量为85％。
实施例十四：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33％，主料中的B的重量百分含量为1.3％，余量为Fe，辅料由Cu和Al组成，辅料中的Cu的重量百分含量为5％，辅料中 的Al的重量百分含量为95％，添加物由Nb和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为90％，添加物中的Ga的重量百分含量为10％。
实施例十五：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量为1.5％，余量为Fe，辅料由Cu和Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为1％，辅料中的Co的重量百分含量为99％，添加物由Nb和Zr组成，添加物中的Nb的重量百分含量为90％，添加物中的Zr的重量百分含量为10％。
实施例十六：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量为1.5％，余量为Fe，辅料由Al、Co组成，辅料中的Al的重量百分含量为85％，辅料中的Co的重量百分含量为15％，添加物由Ga和Zr组成，添加物中的Zr的重量百分含量为75％，添加物中的Ga的重量百分含量为25％。
实施例十七：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为98％，辅料的重量百分含量1.2％，添加物的重量百分含量为0.8％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33％，主料中的B的重量百分含量为1.3％，余量为Fe，辅料由Cu和Al组成，辅料中的Cu的重量百分含量为40％，辅料中的Al的重量百分含量为60％，添加物由Ga和Zr组成，添加物中的Zr的重量百分含量为45％，添加物中的Ga的重量百分含量为55％。
实施例十八：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为97.5％，辅料的重量百分含量1.8％，添加物的重量百分含量为0.7％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量为1.5％，余量为Fe，辅料由Cu和Co组成，辅料中的Cu的重量百分含量为25％，辅料中的Co的重量百分含量为75％，添加物由Nb和Ga组成，添加物中的Nb的重量百分含量为60％，添加物中的Ga的重量百分含量为40％。
实施例十九：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为99.35％，辅料的重量百分含量0.4％，添加物的重量百分含量为0.25％，主料由B、Fe和Nd组成，其中Nd在主料中的重量百分含量为33.2％，主料中的B的重量百分含量 为1.5％，余量为Fe，辅料由Al、Co组成，辅料中的Al的重量百分含量为1％，辅料中的Co的重量百分含量为99％，添加物由Nb和Zr组成，添加物中的Nb的重量百分含量为80％，添加物中的Zr的重量百分含量为20％。
实施例二十：一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，主料的重量百分含量为98.90％，辅料的重量百分含量0.75％，添加物的重量百分含量为0.35％，主料由B、Fe和PrNd组成，其中PrNd在主料中的重量百分含量为31.14％，主料中的B的重量百分含量为0.98％，余量为Fe，辅料由Al、Co、Cu组成，辅料中的Al的重量百分含量为13.33％，辅料中的Co的重量百分含量为66.67％，辅料中的Cu的重量百分含量为20％，添加物由Ga和Zr组成，添加物中的Ga的重量百分含量为57.1％，添加物中的Zr的重量百分含量为42.9％。
下表1是分别按实施例十和传统的包含镝元素的钕铁硼材料制成的牌号为48M，并将产品切割成Φ10规格的样柱，使用永磁特性自动测量仪AMT-4(四川绵阳双极电子有限公司生产)，按GB/T 3217的规定测试方法在加热至20℃、60℃、80℃并保温30s后进行检测所得出的磁性能数据对比表。
下表2是分别按实施例二十和传统的包含镝元素的钕铁硼材料制成的牌号为50M，并将产品切割成Φ10规格的样柱，使用永磁特性自动测量仪AMT-4(四川绵阳双极电子有限公司生产)，按GB/T 3217的规定测试方法在加热至20℃、60℃、80℃并保温30s后，进行检测所得出的磁性能数据对比表。
表1
表2。
Claims (1)
1.一种钕铁硼材料，包括主料、辅料和添加物，其特征在于所述的添加物由Nb和Ga二种物质组成，以重量百分含量计算，具体组分如下：主料99.35％，辅料0.4％，添加物0.25％，所述的主料由B、Fe和Nd组成，所述的Nd在主料中的重量百分含量为33％，所述的主料中的B的重量百分含量为1.3％，余量为Fe，所述的辅料由Cu和Al组成，所述的辅料中Cu的重量百分含量为5％，Al的重量百分含量为95％，所述的添加物中的Nb的重量百分含量为90％，所述的添加物中的Ga的重量百分含量为10％。
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