钕铁硼磁体材料、原料组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及其制备方法和应用。
背景技术
Nd-Fe-B永磁材料以Nd2Fel4B化合物为基体,具有磁性能高、热膨胀系数小、易加工和价格低等优点,自问世以来,以平均每年20-30%的速度增长,成为应用最广泛的永磁材料。按制备方法,Nd-Fe-B永磁体可分为烧结、粘结和热压三种,其中烧结磁体占总产量的80%以上,应用最广泛。
随着制备工艺和磁体成分的不断优化,烧结Nd-Fe-B磁体的最大磁能积已接近理论值。随着近年来风力发电、混合动力汽车和变频空调等新兴行业的蓬勃发展对高性能Nd-Fe-B磁体的需求越来越大,同时,这些高温领域的应用也对烧结Nd-Fe-B磁体的高温性能提出了更高的要求。
现有技术中,在制作耐热、耐蚀型烧结Nd-Fe-B磁体时,Co是用得最多而且最有效的元素。这是因为添加Co能够降低磁感可逆温度系数温度系数,有效提高居里温度,并且可以提高NdFeB磁体抗腐蚀性能。但是,Co的加入容易造成矫顽力下降,并且Co的成本较高。Al元素能在烧结过程中降低主相与周围液相的浸润角,通过改善主相与富Nd相之间的微结构而提高矫顽力,因此,现有技术中也通常通过Al的添加来补偿Co添加造成的矫顽力降低。然而Al的过量加入会恶化剩磁和居里温度。
发明内容
本发明为了克服现有技术的钕铁硼磁体通过添加Co来提高居里温度和抗腐蚀性能、而Co又容易造成矫顽力急剧下降以及价格昂贵的缺陷以及Al的过量加入恶化剩磁和居里温度的缺陷,从而提供了一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及其制备方法和应用。本发明的钕铁硼磁体材料晶界连续性好,具有高剩磁、高矫顽力和良好的高温性能,且具有良好的耐腐蚀性。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种钕铁硼磁体材料的原料组合物,其包含第一组分和第二组分,所述第一组分为熔炼时添加的元素,所述第二组分为晶界扩散时添加的元素;
所述第一组分包括:
轻稀土元素LR,所述LR包括Nd;
Ho,0~10mas%、且不为0;
C,0.12~0.45mas%;
Cu,0.12~0.6mas%;
Ga,0~0.42mas%,且不为0;
Co,0~0.5mas%;
Al,0~0.5mas%;
X,0.05~0.45mas%;所述X包括Ti、Nb、Zr、Hf、V、Mo、W、Ta和Cr中的一种或多种;
B,0.9~1.05mas%;
余量为Fe;
所述第一组分不包括除Ho外的其他重稀土元素;
所述第二组分包括:Dy和/或Tb,0.2~1mas%;
mas%为各元素占所述钕铁硼磁体材料的原料组合物的质量百分比。
本发明中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物中总稀土含量一般为29.5~32.5mas%;例如30.3mas%、30.4mas%、30.5mas%、30.6mas%、30.7mas%或31.5mas%。
本发明中,所述Nd的含量较佳地14.5~28.6mas%,例如18.5mas%、19.2mas%、22.8mas%、23.5mas%、24mas%或25mas%。
本发明中,所述LR还可包括本领域其他常规的轻稀土元素,例如包括Pr和/或Sm。其中,当所述LR包含Pr时,所述Pr的含量可为0~16mas%、且不为0mas%;较佳地为3~8mas%,例如4.8mas%或6.4mas%。所述Pr的添加形式可为纯净Pr和/或PrNd,较佳地为PrNd。所述PrNd为Pr和Nd的合金,PrNd中Pr与Nd的质量比一般为25:75或20:80。当所述LR包含Sm时,所述Sm的含量可为0~5mas%,且不为0;例如4.5mas%。
本发明中,所述Ho含量较佳地为1~8mas%,例如4mas%、6mas%、7mas%或7.5mas%。
本发明中,所述C的含量范围较佳地为0.13~0.32mas%,例如0.16mas%或0.25mas%。
本发明中,所述Cu的含量范围较佳地为0.13~0.55mas%,例如0.2mas%、0.25mas%、0.36mas%或0.45mas%。
本发明中,所述C和Cu的质量比较佳地为1:(0.8~1)。
本发明中,所述Ga的含量范围较佳地为0.02~0.35mas%,例如0.06mas%、0.15mas%、0.2mas%、0.25mas%或0.3mas%。
本发明中,所述Co的含量较佳地为0~0.2mas%,例如0.1mas%。
本发明中,所述Al的含量范围较佳地为0~0.3mas%,更佳地为0~0.1mas%,例如0.01mas%、0.02mas%、0.04mas%、0.05mas%或0.07mas%。其中当Al的含量为0~0.1mas%时,Al可以为制备钕铁硼磁体的过程中引入的杂质Al和/或额外添加的Al。当Al的含量为0~0.04mas%时,Al一般为制备钕铁硼磁体材料的过程中引入的杂质Al。
本发明中,所述X的含量较佳地为0.2~0.41mas%,例如为0.25mas%、0.26mas%、0.35mas%或0.4mas%。
本发明中,所述X的种类较佳地为Ti、Nb、Zr和Hf中的一种或多种,更佳地为Ti和Nb,或Nb和Zr,或Ti、Nb和Zr。
当所述X包括Zr时,所述Zr的含量范围较佳地为0.1~0.3mas%,例如0.2mas%、0.25mas%或0.28mas%。
当所述X包括Ti时,所述Ti的含量范围较佳地为0.1~0.3mas%,例如0.15mas%或0.16mas%。
当所述X包括Nb时,所述Nb的含量范围较佳地为0.05~0.3mas%,例如0.1mas%、0.2mas%或0.24mas%。
当X包括Ti和Nb时,Ti和Nb的质量比可为本领域常规,一般为(0.01~100):1,较佳地为(0.1~10):1,例如1:1,5:4,2:3或3:2。
当X包括Nb和Zr时,Nb和Zr的质量比可为本领域常规,一般为1:(0.01~100),较佳地为1:(0.1~10),例如,1:2或1:4。
当X包括Ti、Nb和Zr时,Ti、Nb和Zr的质量比可为本领域常规,一般为(0.01~100):1:(0.01~100),较佳地为(0.1~10):1:(0.1~10),例如1:1:2。
本发明中,所述X还可包括Mn,所述Mn的含量范围可为0~0.04mas%,例如0.01mas%或0.02mas%。
本发明中,所述B的含量范围较佳地为0.94~1.02mas%,例如0.96mas%、0.964mas%、0.97mas%或0.98mas%。
本发明中,所述第二组分中Dy和/或Tb的含量范围较佳地为0.5~0.8mas%。
当所述第二组分包括Dy时,所述Dy的含量范围较佳地为0.2~1mas%,例如0.5mas%或0.8mas%。所述第二组分中Dy的添加形式可为纯净Dy、Dy合金和Dy氟化物中的一种或多种。其中,所述Dy合金较佳地为DyGaCu;所述DyGaCu合金中,较佳地Dy含量≥75mas%,更佳地≥95mas%,上述百分比为Dy用量占所述DyGaCu合金总质量的百分比。
当所述第二组分包括Tb时,所述Tb的含量范围较佳地为0.2~1mas%,例如0.5mas%。所述第二组分中Tb的添加形式可为纯净Tb、Tb合金和Tb氟化物中的一种或多种。所述Tb合金较佳地为TbGaCu合金;所述TbGaCu合金中,较佳地Tb含量≥75mas%,更佳地≥95mas%,上述百分比为Tb用量占所述TbGaCu合金总质量的百分比。
当所述第二组分包括Dy和Tb的混合物时,Dy和Tb的质量比可为任意值,一般为1:(0.01~100),较佳地为1:(0.3~3),例如1:1或3:2。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物包括:所述第一组分:Nd,25mas%;Ho,6mas%;Cu,0.55mas%;C,0.16mas%;Ga,0.25mas%;Al,0.07mas%;Ti,0.25mas%;Nb,0.2mas%;B,0.97mas%;所述第二组分:Tb,0.5mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物包括:所述第一组分:Nd,28.6mas%;Ho,1mas%;Cu,0.2mas%;C,0.16mas%;Ga,0.2mas%;Zr,0.25mas%;B,0.96mas%;所述第二组分:Dy,1mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物包括:所述第一组分:PrNd,25.6mas%;Ho,4mas%;Cu,0.13mas%;C,0.13mas%;Ga,0.06mas%;Ti,0.16mas%;Nb,0.24mas%;Mn,0.01mas%;B,0.98mas%;所述第二组分:Dy,0.8mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物包括:所述第一组分:Nd,18.5mas%;Sm,4.5mas%;Ho,7.5mas%;Cu,0.45mas%;C,0.13mas%;Ga,0.2mas%;Al,0.05mas%;Ti,0.15mas%;Nb,0.1mas%;B,0.964mas%;所述第二组分:Tb,0.2mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物包括:所述第一组分:Nd,14.5mas%;Pr,4.8mas%;Ho,10mas%;Cu,0.25mas%;C,0.25mas%;Ga,0.02mas%;Zr,0.25mas%;B,0.98mas%;所述第二组分:Dy,0.2mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物包括:所述第一组分:Nd,23.5mas%;Ho,8mas%;Cu,0.45mas%;C,0.25mas%;Ga,0.42mas%;Co,0.1mas%;Nb,0.05mas%;Zr,0.2mas%;Mn,0.01mas%;B,0.98mas%;所述第二组分:Tb,1mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物包括:所述第一组分:Nd,24mas%;Ho,6mas%;Cu,0.36mas%;C,0.45mas%;Ga,0.06mas%;Al,0.04mas%;Ti,0.1mas%;Nb,0.1mas%;Zr,0.2mas%;B,0.97mas%;所述第二组分:Tb,0.5mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物包括:所述第一组分:Nd,22.8mas%;Ho,7mas%;Cu,0.6mas%;C,0.45mas%;Ga,0.15mas%;Al,0.02mas%;Co,0.2mas%;Nb,0.1mas%;Zr,0.28mas%;Mn,0.02mas%;B,0.964mas%;所述第二组分:Dy,0.5mas%;余量为Fe。
本发明中,所述钕铁硼磁体材料的原料组合物中可含有不可避免的杂质。
本发明中,所述“余量为Fe”并不排除所述钕铁硼磁体材料的原料组合物中还包括除本发明所提及的各元素外的其他元素。当所述钕铁硼磁体材料的原料组合物中还包括除本发明所提及的各元素外的其他元素时,相应调整Fe的用量,以使所述钕铁硼磁体材料的原料组合物中除Fe以外的元素的质量百分含量在本发明限定的范围内。
本发明还提供了一种钕铁硼磁体材料的制备方法,其采用如上所述钕铁硼磁体材料的原料组合物进行,所述制备方法包括如下步骤:
S1、将所述第一组分熔炼、制粉、成型、烧结,得钕铁硼烧结体;
S2、采用所述第二组分对步骤S1所得的钕铁硼烧结体进行晶界扩散;
S3、热处理,即得钕铁硼磁体材料。
本发明中,步骤S1中,所述熔炼的操作和条件可为本领域常规的熔炼工艺,一般为将所述第一组分的各元素采用铸锭工艺或速凝片工艺进行熔炼浇铸,得到合金片。
本发明中,步骤S1中,所述熔炼的温度可为1300~1700℃,例如1500℃。
本发明中,步骤S1中,所述熔炼的设备一般为高频真空熔炼炉和/或中频真空熔炼炉。所述中频真空熔炼炉可为中频真空感应速凝甩带炉。
本领域技术人员知晓,因熔炼和烧结工艺中通常会损耗稀土元素,为保证终产品的质量,一般会在熔炼过程中在原料组合物的配方基础中额外添加0~0.3mas%的稀土元素(一般为Nd元素),百分比为额外添加的稀土元素的含量占所述原料组合物的总含量的质量百分比;另外这部分额外添加的稀土元素的含量不计入原料组合物的范畴。
本发明中,步骤S1中,所述制粉的操作和条件可为本领域常规制粉工艺,一般包括氢破制粉和/或气流磨制粉。
所述氢破制粉一般包括吸氢、脱氢和冷却处理。所述吸氢的温度一般为20~200℃,较佳地为20~40℃(即室温)。所述吸氢的压力一般为50~600kPa,例如90kPa。所述脱氢的温度一般为400~650℃,例如550℃。
所述气流磨制粉中的气流例如可为氮气和/或氩气。所述气流磨制粉的压力一般为0.1~2MPa,优选0.5~0.7MPa,例如0.65MPa。所述气流磨制粉的效率可根据设备不同有所差别,例如可为30-400kg/h,优选200kg/h。
本发明中,步骤S1中,所述成型的操作和条件可为本领域常规的成型工艺,例如磁场成型法。所述的磁场成型法的磁场强度一般在1.5T以上。
本发明中,步骤S1中,所述烧结的操作和条件可为本领域常规的烧结工艺,例如真空烧结工艺和/或惰性气氛烧结工艺。所述真空烧结工艺或所述惰性气氛烧结工艺均为本领域常规操作。当采用惰性气氛烧结工艺时,所述烧结开始阶段可在真空度低于0.5Pa的条件下进行。所述惰性气氛可为本领域常规的含有惰性气体的气氛,例如氦气或氩气。
本发明中,步骤S1中,所述烧结的温度可为1000~1200℃,较佳地为1030~1090℃。
本发明中,步骤S1中,所述烧结的时间可为0.5~10h,较佳地为2~8h。
本发明中,步骤S2中,所述晶界扩散的操作和条件可为本领域常规的晶界扩散工艺,一般为将所述第二组分施加于所述钕铁硼烧结体上保温即可。其中,所述施加方式可为涂覆、磁控等离子溅射或蒸镀。
所述涂覆的操作和条件可为本领域常规,一般将所述第二组分以氟化物或低熔点合金的形式涂覆到所述钕铁硼烧结体上。当所述第二组分包括Tb时,较佳地,Tb以Tb的氟化物或低熔点合金的形式涂覆。当所述第二组分包含Dy时,较佳地,Dy以Dy的氟化物或低熔点合金的形式涂覆。
所述磁控等离子溅射的操作和条件可为本领域常规,一般是通过惰性气体轰击所述第二组分的靶材,产生Dy和/或Tb离子,经过磁场的控制均匀附着在所述钕铁硼烧结体的表面。
所述蒸镀的操作和条件可为本领域常规,一般是通过将所述第二组分的金属做成一定形状,在真空扩散炉中抽真空到设定值(如5Pa到5×10-2Pa)并加热到设定温度下(如500~900℃)产生Dy和/或Tb的蒸气,从而富集到所述钕铁硼烧结体的表面。
本发明中,步骤S2中,所述晶界扩散的温度可为800~1000℃,优选850~950℃,更佳地为900℃。所述晶界扩散的时间可为12~90h,例如24h。
本发明中,步骤S3中,所述热处理的温度可为480℃~510℃。所述热处理的时间可为2~4小时。
本发明还提供了一种钕铁硼磁体材料,其如上述钕铁硼磁体材料的制备方法制得。
本发明还提供了一种钕铁硼磁体材料,其包括:
轻稀土元素LR,所述LR包括Nd;
Ho,0~10mas%、且不为0;
Dy和/或Tb,0.2~1mas%;
C,0.12~0.45mas%;
Cu,0.12~0.6mas%;
Ga,0~0.42mas%,且不为0;
Co,0~0.5mas%;
Al,0~0.5mas%;
X,0.05~0.45mas%;所述X包括Ti、Nb、Zr、Hf、V、Mo、W、Ta和Cr中的一种或多种;
B,0.9~1.05mas%;
余量为Fe;
mas%为各元素占所述钕铁硼磁体材料的质量百分比;
所述钕铁硼磁体材料的微观结构包含主相、晶界外延层和富钕相;所述主相和所述晶界外延层分布有Ho和C,所述主相无Dy或Tb分布,所述富钕相分布有Cu以及Dy和/或Tb,所述钕铁硼磁体材料的晶界连续性为96.5%以上。
本发明中,所述主相和所述晶界外延层中较佳地分布有Ho元素的总质量的95%以上。也就是说,只有少部分Ho元素分布在富钕相。
本发明中,所述主相中较佳地分布有C元素的总质量的95%以上。
本发明中,所述富钕相中较佳地分布有Cu元素总质量的70%以上。
本发明中,所述晶界连续性的计算方式是指晶界中除空洞外的物相(例如富钕相、晶界外延层中的相等)占据的长度与总晶界长度的比值。所述晶界连续性较佳地为96.7%~97.6%,例如96.8%、97.2%或97.3%。
本发明中,所述钕铁硼磁体材料中总稀土含量一般为29.5~32.5mas%;例如30.3mas%、30.4mas%、30.5mas%、30.6mas%、30.7mas%或31.5mas%。
本发明中,所述Nd的含量较佳地14.5~28.6mas%,例如18.5mas%、19.2mas%、22.8mas%、23.5mas%、24mas%或25mas%。
本发明中,所述LR还可包括本领域其他常规的轻稀土元素,例如包括Pr和/或Sm。其中,当所述LR包含Pr时,所述Pr的含量可为0~16mas%、且不为0mas%;较佳地为3~8mas%,例如4.8mas%或6.4mas%。当所述LR包含Sm时,所述Sm的含量可为0~5mas%,且不为0;例如4.5mas%。
本发明中,所述Ho含量较佳地为1~8mas%,例如4mas%、6mas%、7mas%或7.5mas%。
本发明中,所述Dy和/或Tb的含量范围较佳地为0.5~0.8mas%。
当所述钕铁硼磁体材料包括Dy时,所述Dy的含量范围较佳地为0.2~1mas%,例如0.5mas%或0.8mas%。
当所述钕铁硼磁体材料包括Tb时,所述Tb的含量范围较佳地为0.2~1mas%,例如0.5mas%。
当所述钕铁硼磁体材料包括Dy和Tb的混合物时,Dy和Tb的质量比可为任意值,一般为1:(0.01~100),较佳地为1:(0.3~3),例如1:1或3:2。
本发明中,所述C的含量范围较佳地为0.13~0.32mas%,例如0.16mas%或0.25mas%。
本发明中,所述Cu的含量范围较佳地为0.13~0.55mas%,例如0.2mas%、0.25mas%、0.36mas%或0.45mas%。
本发明中,所述C和Cu的质量比较佳地为1:(0.8~1)。
本发明中,所述Ga的含量范围较佳地为0.02~0.35mas%,例如0.06mas%、0.15mas%、0.2mas%、0.25mas%或0.3mas%。
本发明中,所述Co的含量较佳地为0~0.2mas%,例如0.1mas%。
本发明中,所述Al的含量范围较佳地为0~0.3mas%,更佳地为0~0.1mas%,例如0.01mas%、0.02mas%、0.04mas%、0.05mas%或0.07mas%。其中当Al的含量为0~0.1mas%时,Al可以为制备钕铁硼磁体的过程中引入的杂质Al和/或额外添加的Al。当Al的含量为0~0.04mas%时,Al一般为制备钕铁硼磁体材料的过程中引入的杂质Al。
本发明中,所述X的含量较佳地为0.2~0.41mas%,例如为0.25mas%、0.26mas%、0.35mas%或0.4mas%。
本发明中,所述X的种类较佳地为Ti、Nb、Zr和Hf中的一种或多种,更佳地为Ti和Nb,或Nb和Zr,或Ti、Nb和Zr。
当所述X包括Zr时,所述Zr的含量范围较佳地为0.1~0.3mas%,例如0.2mas%、0.25mas%或0.28mas%。
当所述X包括Ti时,所述Ti的含量范围较佳地为0.1~0.3mas%,例如0.15mas%或0.16mas%。
当所述X包括Nb时,所述Nb的含量范围较佳地为0.05~0.3mas%,例如0.1mas%、0.2mas%或0.24mas%。
当X包括Ti和Nb时,Ti和Nb的质量比可为本领域常规,一般为(0.01~100):1,较佳地为(0.1~10):1,例如1:1,5:4,2:3或3:2。
当X包括Nb和Zr时,Nb和Zr的质量比可为本领域常规,一般为1:(0.01~100),较佳地为1:(0.1~10),例如,1:2或1:4。
当X包括Ti、Nb和Zr时,Ti、Nb和Zr的质量比可为本领域常规,一般为(0.01~100):1:(0.01~100),较佳地为(0.1~10):1:(0.1~10),例如1:1:2。
本发明中,所述X还可包括Mn,所述Mn的含量范围可为0~0.04mas%,例如0.01mas%或0.02mas%。
本发明中,所述B的含量范围较佳地为0.94~1.02mas%,例如0.96mas%、0.964mas%、0.97mas%或0.98mas%。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料包括:Nd,25mas%;Ho,6mas%;Cu,0.55mas%;C,0.16mas%;Ga,0.25mas%;Al,0.07mas%;Ti,0.25mas%;Nb,0.2mas%;B,0.97mas%;Tb,0.5mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料包括:Nd,28.6mas%;Ho,1mas%;Cu,0.2mas%;C,0.16mas%;Ga,0.2mas%;Zr,0.25mas%;B,0.96mas%;Dy,1mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料包括:Nd,19.2mas%;Pr,6.4mas%;Ho,4mas%;Cu,0.13mas%;C,0.13mas%;Ga,0.06mas%;Ti,0.16mas%;Nb,0.24mas%;Mn,0.01mas%;B,0.98mas%;Dy,0.8mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料包括:Nd,18.5mas%;Sm,4.5mas%;Ho,7.5mas%;Cu,0.45mas%;C,0.13mas%;Ga,0.2mas%;Al,0.05mas%;Ti,0.15mas%;Nb,0.1mas%;B,0.964mas%;Tb,0.2mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料包括:Nd,14.5mas%;Pr,4.8mas%;Ho,10mas%;Cu,0.25mas%;C,0.25mas%;Ga,0.02mas%;Zr,0.25mas%;B,0.98mas%;Dy,0.2mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料包括:Nd,23.5mas%;Ho,8mas%;Cu,0.45mas%;C,0.25mas%;Ga,0.42mas%;Co,0.1mas%;Nb,0.05mas%;Zr,0.2mas%;Mn,0.01mas%;B,0.98mas%;Tb,1mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料包括:Nd,24mas%;Ho,6mas%;Cu,0.36mas%;C,0.45mas%;Ga,0.06mas%;Al,0.04mas%;Ti,0.1mas%;Nb,0.1mas%;Zr,0.2mas%;B,0.97mas%;Tb,0.5mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼磁体材料包括:Nd,22.8mas%;Ho,7mas%;Cu,0.6mas%;C,0.45mas%;Ga,0.15mas%;Al,0.02mas%;Co,0.2mas%;Nb,0.1mas%;Zr,0.28mas%;Mn,0.02mas%;B,0.964mas%;Dy,0.5mas%;余量为Fe。
本发明中,所述钕铁硼磁体材料中可含有不可避免的杂质。
本发明中,所述“余量为Fe”并不排除所述钕铁硼磁体材料中还包括除本发明所提及的各元素外的其他元素。当所述钕铁硼磁体材料中还包括除本发明所提及的各元素外的其他元素时,相应调整Fe的用量,以使所述钕铁硼磁体材料中除Fe以外的元素的质量百分含量在本发明限定的范围内。
本发明还提供了一种钕铁硼烧结体的原料组合物,其包括:
轻稀土元素LR,所述LR包括Nd;
Ho,0~10mas%、且不为0;
C,0.12~0.45mas%;
Cu,0.12~0.6mas%;
Ga,0~0.42mas%,且不为0;
Co,0~0.5mas%;
Al,0~0.5mas%;
X,0.05~0.45mas%;所述X包括Ti、Nb、Zr、Hf、V、Mo、W、Ta和Cr中的一种或多种;
B,0.9~1.05mas%;
所述钕铁硼烧结体的原料组合物不包括除Ho外的其他重稀土元素;
余量为Fe;
mas%为各元素占所述钕铁硼烧结体的原料组合物的质量百分比。
本发明中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物中总稀土含量一般为28.5~32.3mas%;例如29.3mas%、29.6mas%、29.8mas%、30mas%、30.5mas%、31mas%或31.5mas%。
本发明中,所述Nd的含量较佳地14.5~28.6mas%,例如18.5mas%、19.2mas%、22.8mas%、23.5mas%、24mas%或25mas%。
本发明中,所述LR还可包括本领域其他常规的轻稀土元素,例如包括Pr和/或Sm。其中,当所述LR包含Pr时,所述Pr的含量可为0~16mas%、且不为0mas%;较佳地为3~8mas%,例如4.8mas%或6.4mas%。所述Pr的添加形式可为纯净Pr和/或PrNd,较佳地为PrNd。所述PrNd为Pr和Nd的合金,PrNd中Pr与Nd的质量比一般为25:75或20:80。当所述LR包含Sm时,所述Sm的含量可为0~5mas%,且不为0;例如4.5mas%。
本发明中,所述Ho含量较佳地为1~8mas%,例如4mas%、6mas%、7mas%或7.5mas%。
本发明中,所述C的含量范围较佳地为0.13~0.32mas%,例如0.16mas%或0.25mas%。
本发明中,所述Cu的含量范围较佳地为0.13~0.55mas%,例如0.2mas%、0.25mas%、0.36mas%或0.45mas%。
本发明中,所述C和Cu的质量比较佳地为1:(0.8~1)。
本发明中,所述Ga的含量范围较佳地为0.02~0.35mas%,例如0.06mas%、0.15mas%、0.2mas%、0.25mas%或0.3mas%。
本发明中,所述Co的含量较佳地为0~0.2mas%,例如0.1mas%。
本发明中,所述Al的含量范围较佳地为0~0.3mas%,更佳地为0~0.1mas%,例如0.01mas%、0.02mas%、0.04mas%、0.05mas%或0.07mas%。其中当Al的含量为0~0.1mas%时,Al可以为制备钕铁硼烧结体的过程中引入的杂质Al和/或额外添加的Al。当Al的含量为0~0.04mas%时,Al一般为制备钕铁硼烧结体的过程中引入的杂质Al。
本发明中,所述X的含量较佳地为0.2~0.41mas%,例如为0.25mas%、0.26mas%、0.35mas%或0.4mas%。
本发明中,所述X的种类较佳地为Ti、Nb、Zr和Hf中的一种或多种,更佳地为Ti和Nb,或Nb和Zr,或Ti、Nb和Zr。
当所述X包括Zr时,所述Zr的含量范围较佳地为0.1~0.3mas%,例如0.2mas%、0.25mas%或0.28mas%。
当所述X包括Ti时,所述Ti的含量范围较佳地为0.1~0.3mas%,例如0.15mas%或0.16mas%。
当所述X包括Nb时,所述Nb的含量范围较佳地为0.05~0.3mas%,例如0.1mas%、0.2mas%或0.24mas%。
当X包括Ti和Nb时,Ti和Nb的质量比可为本领域常规,一般为(0.01~100):1,较佳地为(0.1~10):1,例如1:1,5:4,2:3或3:2。
当X包括Nb和Zr时,Nb和Zr的质量比可为本领域常规,一般为1:(0.01~100),较佳地为1:(0.1~10),例如,1:2或1:4。
当X包括Ti、Nb和Zr时,Ti、Nb和Zr的质量比可为本领域常规,一般为(0.01~100):1:(0.01~100),较佳地为(0.1~10):1:(0.1~10),例如1:1:2。
本发明中,所述X还可包括Mn,所述Mn的含量范围可为0~0.04mas%,例如0.01mas%或0.02mas%。
本发明中,所述B的含量范围较佳地为0.94~1.02mas%,例如0.96mas%、0.964mas%、0.97mas%或0.98mas%。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物包括:Nd,25mas%;Ho,6mas%;Cu,0.55mas%;C,0.16mas%;Ga,0.25mas%;Al,0.07mas%;Ti,0.25mas%;Nb,0.2mas%;B,0.97mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物包括:Nd,28.6mas%;Ho,1mas%;Cu,0.2mas%;C,0.16mas%;Ga,0.2mas%;Zr,0.25mas%;B,0.96mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物包括:PrNd,25.6mas%;Ho,4mas%;Cu,0.13mas%;C,0.13mas%;Ga,0.06mas%;Ti,0.16mas%;Nb,0.24mas%;Mn,0.01mas%;B,0.98mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物包括:Nd,18.5mas%;Sm,4.5mas%;Ho,7.5mas%;Cu,0.45mas%;C,0.13mas%;Ga,0.2mas%;Al,0.05mas%;Ti,0.15mas%;Nb,0.1mas%;B,0.964mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物包括:Nd,14.5mas%;Pr,4.8mas%;Ho,10mas%;Cu,0.25mas%;C,0.25mas%;Ga,0.02mas%;Zr,0.25mas%;B,0.98mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物包括:Nd,23.5mas%;Ho,8mas%;Cu,0.45mas%;C,0.25mas%;Ga,0.42mas%;Co,0.1mas%;Nb,0.05mas%;Zr,0.2mas%;Mn,0.01mas%;B,0.98mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物包括:Nd,24mas%;Ho,6mas%;Cu,0.36mas%;C,0.45mas%;Ga,0.06mas%;Al,0.04mas%;Ti,0.1mas%;Nb,0.1mas%;Zr,0.2mas%;B,0.97mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物包括:Nd,22.8mas%;Ho,7mas%;Cu,0.6mas%;C,0.45mas%;Ga,0.15mas%;Al,0.02mas%;Co,0.2mas%;Nb,0.1mas%;Zr,0.28mas%;Mn,0.02mas%;B,0.964mas%;余量为Fe。
本发明中,所述钕铁硼烧结体的原料组合物中可含有不可避免的杂质。
本发明中,所述“余量为Fe”并不排除所述钕铁硼烧结体的原料组合物中还包括除本发明所提及的各元素外的其他元素。当所述钕铁硼烧结体的原料组合物中还包括除本发明所提及的各元素外的其他元素时,相应调整Fe的用量,以使所述钕铁硼烧结体的原料组合物中除Fe以外的元素的质量百分含量在本发明限定的范围内。
本发明还提供了一种钕铁硼烧结体的制备方法,其包括将上述钕铁硼烧结体的原料组合物经熔炼、制粉、成型、烧结即可。其中,所述熔炼、所述制粉、所述成型和所述烧结的过程与上述相同。
本发明还提供了一种钕铁硼烧结体,其如上述钕铁硼烧结体的制备方法制得。
本发明还提供了一种钕铁硼烧结体,其包括:
轻稀土元素LR,所述LR包括Nd;
Ho,0~10mas%、且不为0;
C,0.12~0.45mas%;
Cu,0.12~0.6mas%;
Ga,0~0.42mas%,且不为0;
Co,0~0.5mas%;
Al,0~0.5mas%;
X,0.05~0.45mas%;所述X包括Ti、Nb、Zr、Hf、V、Mo、W、Ta和Cr中的一种或多种;
B,0.9~1.05mas%;
所述钕铁硼烧结体不包括除Ho外的其他重稀土元素;
余量为Fe;
mas%为各元素占所述钕铁硼烧结体的质量百分比;
所述钕铁硼烧结体的微观结构包含主相、晶界外延层和富钕相;所述主相和所述晶界外延层分布有Ho和C,所述富钕相分布有Cu,所述钕铁硼烧结体的晶界连续性为96%以上。
其中,所述主相、所述晶界外延层、所述富钕相和所述晶界连续性的定义和说明如前所述。
本发明中,所述钕铁硼烧结体中总稀土含量一般为28.5~32.3mas%;例如29.3mas%、29.6mas%、29.8mas%、30mas%、30.5mas%、31mas%或31.5mas%。
本发明中,所述Nd的含量较佳地14.5~28.6mas%,例如18.5mas%、19.2mas%、22.8mas%、23.5mas%、24mas%或25mas%。
本发明中,所述LR还可包括本领域其他常规的轻稀土元素,例如包括Pr和/或Sm。其中,当所述LR包含Pr时,所述Pr的含量可为0~16mas%、且不为0mas%;较佳地为3~8mas%,例如4.8mas%或6.4mas%。当所述LR包含Sm时,所述Sm的含量可为0~5mas%,且不为0;例如4.5mas%。
本发明中,所述Ho含量较佳地为1~8mas%,例如4mas%、6mas%、7mas%或7.5mas%。
本发明中,所述C的含量范围较佳地为0.13~0.32mas%,例如0.16mas%或0.25mas%。
本发明中,所述Cu的含量范围较佳地为0.13~0.55mas%,例如0.2mas%、0.25mas%、0.36mas%或0.45mas%。
本发明中,所述C和Cu的质量比较佳地为1:(0.8~1)。
本发明中,所述Ga的含量范围较佳地为0.02~0.35mas%,例如0.06mas%、0.15mas%、0.2mas%、0.25mas%或0.3mas%。
本发明中,所述Co的含量较佳地为0~0.2mas%,例如0.1mas%。
本发明中,所述Al的含量范围较佳地为0~0.3mas%,更佳地为0~0.1mas%,例如0.01mas%、0.02mas%、0.04mas%、0.05mas%或0.07mas%。其中当Al的含量为0~0.1mas%时,Al可以为制备钕铁硼烧结体的过程中引入的杂质Al和/或额外添加的Al。当Al的含量为0~0.04mas%时,Al一般为制备钕铁硼烧结体的过程中引入的杂质Al。
本发明中,所述X的含量较佳地为0.2~0.41mas%,例如为0.25mas%、0.26mas%、0.35mas%或0.4mas%。
本发明中,所述X的种类较佳地为Ti、Nb、Zr和Hf中的一种或多种,更佳地为Ti和Nb,或Nb和Zr,或Ti、Nb和Zr。
当所述X包括Zr时,所述Zr的含量范围较佳地为0.1~0.3mas%,例如0.2mas%、0.25mas%或0.28mas%。
当所述X包括Ti时,所述Ti的含量范围较佳地为0.1~0.3mas%,例如0.15mas%或0.16mas%。
当所述X包括Nb时,所述Nb的含量范围较佳地为0.05~0.3mas%,例如0.1mas%、0.2mas%或0.24mas%。
当X包括Ti和Nb时,Ti和Nb的质量比可为本领域常规,一般为(0.01~100):1,较佳地为(0.1~10):1,例如1:1,5:4,2:3或3:2。
当X包括Nb和Zr时,Nb和Zr的质量比可为本领域常规,一般为1:(0.01~100),较佳地为1:(0.1~10),例如,1:2或1:4。
当X包括Ti、Nb和Zr时,Ti、Nb和Zr的质量比可为本领域常规,一般为(0.01~100):1:(0.01~100),较佳地为(0.1~10):1:(0.1~10),例如1:1:2。
本发明中,所述X还可包括Mn,所述Mn的含量范围可为0~0.04mas%,例如0.01mas%或0.02mas%。
本发明中,所述B的含量范围较佳地为0.94~1.02mas%,例如0.96mas%、0.964mas%、0.97mas%或0.98mas%。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体包括:Nd,25mas%;Ho,6mas%;Cu,0.55mas%;C,0.16mas%;Ga,0.25mas%;Al,0.07mas%;Ti,0.25mas%;Nb,0.2mas%;B,0.97mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体包括:Nd,28.6mas%;Ho,1mas%;Cu,0.2mas%;C,0.16mas%;Ga,0.2mas%;Zr,0.25mas%;B,0.96mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体包括:Nd,19.2mas%;Pr,6.4mas%;Ho,4mas%;Cu,0.13mas%;C,0.13mas%;Ga,0.06mas%;Ti,0.16mas%;Nb,0.24mas%;Mn,0.01mas%;B,0.98mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体包括:Nd,18.5mas%;Sm,4.5mas%;Ho,7.5mas%;Cu,0.45mas%;C,0.13mas%;Ga,0.2mas%;Al,0.05mas%;Ti,0.15mas%;Nb,0.1mas%;B,0.964mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体包括:Nd,14.5mas%;Pr,4.8mas%;Ho,10mas%;Cu,0.25mas%;C,0.25mas%;Ga,0.02mas%;Zr,0.25mas%;B,0.98mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体包括:Nd,23.5mas%;Ho,8mas%;Cu,0.45mas%;C,0.25mas%;Ga,0.42mas%;Co,0.1mas%;Nb,0.05mas%;Zr,0.2mas%;Mn,0.01mas%;B,0.98mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体包括:Nd,24mas%;Ho,6mas%;Cu,0.36mas%;C,0.45mas%;Ga,0.06mas%;Al,0.04mas%;Ti,0.1mas%;Nb,0.1mas%;Zr,0.2mas%;B,0.97mas%;余量为Fe。
在本发明一较佳实施方式中,所述钕铁硼烧结体包括:Nd,22.8mas%;Ho,7mas%;Cu,0.6mas%;C,0.45mas%;Ga,0.15mas%;Al,0.02mas%;Co,0.2mas%;Nb,0.1mas%;Zr,0.28mas%;Mn,0.02mas%;B,0.964mas%;余量为Fe。
本发明中,所述钕铁硼烧结体的中可含有不可避免的杂质。
本发明中,所述“余量为Fe”并不排除所述钕铁硼烧结体中还包括除本发明所提及的各元素外的其他元素。当所述钕铁硼烧结体中还包括除本发明所提及的各元素外的其他元素时,相应调整Fe的用量,以使所述钕铁硼烧结体中除Fe以外的元素的质量百分含量在本发明限定的范围内。
本发明还提供了所述钕铁硼磁体材料或所述钕铁硼烧结体在制备磁钢中的应用。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:
1、本发明通过在熔炼时添加适当用量的C和Cu,以及添加适当用量的重稀土元素Ho,在无或低Co且无或低Al时,调节材料的剩磁、矫顽力在特定范围内,同时改善高温稳定性,具体地:
1)常温下,本发明钕铁硼磁体材料的剩磁Br可为11.73~13.9kGs,磁极化强度矫顽力Hcj为26.1~33.4kOe;高温(140℃)下,Br为10.4~12.32kGs,Hcj为11.8~17.2kOe。
2)常温下,本发明钕铁硼烧结体的Br为11.81~14kGs,Hcj为17.5~22.5kOe;扩散后Hcj增加量为7.1~11.9kOe。
3)基于本申请的配方组分,各元素相配合,耐高温性能好:钕铁硼磁体材料的Br温度系数α绝对值为0.089~0.0965%,Hcj温度系数β绝对值为0.4%~0.48%,全开路磁损0.03%~1.02%。
2、本发明的钕铁硼磁体材料还具有良好的耐腐蚀性能。
附图说明
图1为本发明实施例1中钕铁硼烧结体的SEM图;
其中,1、主相,2、晶界外延层,3、富钕相。
图2为本发明实施例1制得的钕铁硼磁体材料的EPMA图谱。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
制备实施例
按照如下制备过程制备实施例1~19和对比例1~8中的钕铁硼磁体材料:
S1、将第一组分熔炼、制粉、成型、烧结,具体如下:
(1)熔炼浇铸:将表1中第一组分的各元素(也即表2中的各元素)放入氧化铝的坩埚中,在高频真空熔炼炉中以0.05Pa的真空和1500℃的条件进行真空熔炼;转移至中频真空感应速凝甩带炉中,通入氩气,进行铸造,急冷,得合金片。
(2)氢破制粉:将合金片放置在氢破用炉中,在室温下将氢破用炉抽真空,而后向氢破用炉内通入纯度为99.9%的氢气,维持氢气的压力90kPa,使合金片充分吸氢;接着,边抽真空边升温至550℃,使合金片充分脱氢;之后进行冷却处理,得粉末。
(3)气流磨制粉:在氮气气氛下,压力为0.65MPa的条件下对氢破制粉得到的粉末进行气流磨粉碎(气流磨制粉的效率可根据设备不同有所差别,例如可为200kg/h),得到细粉。
(4)磁场成型:将气流磨制粉得到的细粉在1.5T以上的磁场强度中压制成型,得成型体。
(5)惰性气氛烧结:将成型体转移至烧结炉中,在氦气气氛下,在真空度低于0.5Pa的条件下,在1030~1090℃的温度下烧结2~8h,得钕铁硼烧结体。
S2、采用表1中的第二组分对所述钕铁硼烧结体进行晶界扩散,具体如下:
将步骤S1得到的钕铁硼烧结体的表面净化,将第二组分涂覆于钕铁硼烧结体的表面,并以900℃的温度扩散24h,之后冷却至室温。
S3、热处理:在480~510℃的温度进行热处理3h,即得钕铁硼磁体材料。
表1钕铁硼磁体材料的原料组合物的配方和含量(mas%)
*PrNd合金中Pr与Nd的质量比为25:75。
表2钕铁硼烧结体的原料组合物的配方和含量(mas%)
*PrNd合金中Pr与Nd的质量比为25:75。
效果实施例1:材料成分测定
采用本领域常规的方法,使用高频电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对实施例和对比例中的钕铁硼磁体材料(扩散后)和钕铁硼烧结体(扩散前)的各成分进行测定,测定结果分别如表3和表4所示。
表3钕铁硼磁体材料的组分和含量(mas%)
表4钕铁硼烧结体的组分和含量(mas%)
效果实施例2:微观结构测定
1、SEM分析
采用SEM-EDS背散射仪(仪器型号:日立S-3400N)测定实施例1~8和对比例1~5中的钕铁硼烧结体和钕铁硼磁体材料的SEM图。实施例1制得的钕铁硼烧结体的SEM图如图1所示。
图1为实施例1制得的钕铁硼烧结体的SEM图,该钕铁硼烧结体中含有C(0.16mas%)、Cu(0.55mas%)且不含Al和Co,所含重稀土元素为Ho。由图1可见,该钕铁硼烧结体包含主相1(深灰色区域)、晶界外延层2(浅灰色区域)和富钕相3(白色区域),富钕相较为均匀地分布在主相颗粒之间,且富钕相占比较大。沿着晶界均匀分布的富钕相可以降低主相边界相的铁磁性,更有利于对主相的隔磁作用和有效阻止主相上反向磁畴的扩展,促进后续扩散元素Dy或/和Tb的扩散,提升产品的矫顽力。
2、SEM-EDS分析
在图1的基础上,通过SEM电镜中的EDS测试,计算实施例1制得的钕铁硼烧结体在取样范围内的元素组成,结果见表5。
表5
注:以取样点1为例,其属于主相,在该取样范围内,Nd含量为24.67mas%,Ho含量为6.12mas%,Cu含量为0.36mas%,C含量为0.18mas%,上述百分比为在该取样范围内,各元素质量分别占全部元素总质量的质量百分比。
由表5可知,Ho元素主要进入主相,Ho对主相的各向异性场有一定的提高作用,可提高Hcj。由于HoFeB形成能低于NdFeB的形成能,添加Ho元素后过量的Nd元素优先形成晶界富Nd相,增加富钕相占比,为后续Dy或/和Tb扩散提供更多扩散通道。Ho元素在晶界外延层和富钕相中也有一定的分布。
C元素主要分布在主相,可以加速主相Nd2Fe14B的转变反应过程,使得边界富钕相更加稀薄均匀,有利于提高产品的矫顽力,并使材料不易受到腐蚀。
Cu元素主要分布在富钕相,Cu的添加避免形成有害的富Nd碳化物,而是形成NdCu2化合物,富集在晶界降低晶界相温度,与主相之间具有较好的润湿性,改善富钕相的分布,减少对产品磁性能的影响,提高高温性能,也可增加材料的抗腐蚀性。
3、EPMA分析
采用微区X射线光谱分析仪(仪器型号:EPMA-1720)测得实施例1制得的钕铁硼磁体材料的EPMA图谱,见图2。图2显示了钕铁硼磁体材料中Tb的分布情况,从图2中可以看出,实施例1的钕铁硼烧结体经过Tb扩散后,Tb元素未进入主相,而主要集中到富钕相中。Tb扩散后晶粒边界富钕相明显清晰,同时增加了富钕相和晶界外延层占比,置换的Nd更多沿着主相周围分布,增加了晶界连续性,阻碍主相之间直接交换耦合,矫顽力提升明显。
4、晶界连续性
晶界连续性是指晶界中除空洞外的物相(例如富钕相、晶界外延层)占据的长度与总晶界长度的比值。晶界连续性超过96%即可称为连续通道。基于各实施例和对比例的钕铁硼磁体材料的SEM图,计算晶界连续性。实施例1~8和对比例1~5中的钕铁硼磁体材料的晶界连续性,如表6所示。实施例1~8的钕铁硼磁体材料的晶界连续性均在96.5%以上,对比例1~5中的钕铁硼磁体材料的晶界连续性均在96%以下。
表6钕铁硼磁体材料的晶界连续性
效果实施例3:磁性能测试
使用英国Hirst公司的PFM-14磁性能测量仪,对实施例和对比例中的各个样品进行磁性能测试(测试样品为直径D10mm*厚度1.8mm圆片),测试结果如表7所示。
表7磁性能测试结果
表7中数据说明如下:
1、Br(kGs):剩磁,即永磁材料经过饱和磁化后,撤去外磁场所能保持的磁性。
2、Hcj(kOe):磁极化强度矫顽力,又称内禀矫顽力。
3.ΔHcj(kOe):指常温(20℃)下,扩散后的钕铁硼磁体材料的磁极化强度矫顽力Hcj相对于扩散前的钕铁硼烧结体的磁极化强度矫顽力的增加值。
4.Br温度系数α绝对值(%):指基于钕铁硼磁体材料在常温(20℃)和高温(140℃)的剩磁Br计算出来的温度系数,计算公式为:
5.Hcj温度系数β绝对值(%):指基于钕铁硼磁体材料在常温(20℃)和高温(140℃)的磁极化强度矫顽力Hcj计算出来的温度系数,计算公式为:
6.全开路磁损(%):指钕铁硼磁体材料在高温(140℃)烘烤一定时间(如120min),基于烘烤前后钕铁硼磁体材料的磁通变化计算出来的全开路磁损,计算公式为:
其中,在常温(20℃)下测定钕铁硼磁体材料的磁通,记为M1;然后在烘箱中加热钕铁硼磁体材料到设定温度140℃,保温120min,再冷却到常温测定磁通,记为M2。
对表7中磁性能测试结果的分析:
1)对比例1:基于实施例7,增加C的含量使之过量,其他条件不变。
常温下,相对于实施例7,对比例1中的钕铁硼烧结体和钕铁硼磁体材料的Br、Hcj均略有降低,且扩散后矫顽力提升(ΔHcj)较小(约为实施例7的0.6倍)。高温下,相对于实施例7,对比例1中的钕铁硼磁体材料的Hcj较小,Br温度系数α绝对值和Hcj温度系数β绝对值较大,全开路磁损失较大(约为实施例7的27倍),高温性能较差。
2)对比例2:基于实施例8,增加Cu的含量使之过量,其他条件不变。
常温下,相对于实施例8,对比例2中的钕铁硼烧结体和钕铁硼磁体材料的Br、Hcj均略有降低,且扩散后矫顽力提升(ΔHcj)较小(约为实施例8的0.6倍)。高温下,相对于实施例8,对比例2中的钕铁硼磁体材料的Hcj较小,Br温度系数α绝对值和Hcj温度系数β绝对值较大,全开路磁损失较大(约为实施例8的28倍),高温性能较差。
3)对比例3:基于实施例3,减少Cu的含量,其他条件不变。
常温下,相对于实施例3,对比例2中的钕铁硼烧结体和钕铁硼磁体材料的Br、Hcj均略有降低,且扩散后矫顽力提升(ΔHcj)较小(约为实施例3的0.67倍)。高温下,相对于实施例3,对比例2中的钕铁硼磁体材料的Hcj较小,Br温度系数α绝对值和Hcj温度系数β绝对值较大,全开路磁损失较大(约为实施例3的22倍),高温性能较差。
4)对比例4:基于实施例6,增加Ga的含量使之过量,其他条件不变。
常温下,相对于实施例6,对比例3中的钕铁硼烧结体和钕铁硼磁体材料的Br、Hcj均略有降低,且扩散后矫顽力提升(ΔHcj)较小(约为实施例6的0.5倍)。高温下,相对于实施例6,对比例3中的钕铁硼磁体材料的Hcj较小,Br温度系数α绝对值和Hcj温度系数β绝对值较大,全开路磁损失较大(约为实施例6的34倍),高温性能较差。
5)对比例5:基于实施例2,不含X元素,其他条件不变。
常温下,相对于实施例6,对比例4中的钕铁硼烧结体和钕铁硼磁体材料的Br、Hcj均略有降低,且扩散后矫顽力提升(ΔHcj)较小(约为实施例3的0.78倍)。高温下,相对于实施例6,对比例4中的钕铁硼磁体材料的Hcj较小,Br温度系数α绝对值和Hcj温度系数β绝对值较大,全开路磁损失较大(约为实施例4的8倍),高温性能较差。