CN111613406B - 一种r-t-b系永磁材料、原料组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种R‑T‑B系永磁材料、原料组合物及其制备方法和应用。R‑T‑B系永磁材料的原料组合物，其包含下述组分：R，29.5‑32％，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0‑17％；Zr，0.15‑0.50％；Ga，0‑1％、但不为0，且当Ga的含量为0.21‑0.46％时，Zr的含量为0.34‑0.5％；Co，0‑0.3％；M，0‑3％，所述M为Al、Cu、Ti、Nb、Hf、Si、Sn、Ge、Ag、Au、Bi和Mn中的一种或多种；B，0.95‑1.05％；Fe，64‑70％；百分比为各组分占所述R‑T‑B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％。本发明R‑T‑B系永磁材料具有方形度佳、高温性能好及机械性能优异的优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种R-T-B系永磁材料、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。
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Nd-Fe-B磁体抗腐蚀性能。但是，Co的加入容易造成剩磁急剧下降，同时，由于所添加的Co不仅包含于主相，还包含于晶界相，从而产生使机械强度降低的问题，并且Co的成本较高。
为了提高磁特性、抑制晶粒长大并改善烧结温度幅度，JP2002075717A在含有Cu的R-T-B系稀土类永久磁铁中添加Zr，其使含有Co、Al、Cu并含有Zr、Nb或Hf的R-T-B系稀土类永久磁铁中细微的ZrB化合物、NbB化合物或HfB化合物(以下称M-B化合物)均匀分散的析出来，其中，M-B化合物的平均粒径在5μm以下，M-B化合物之间的最大间隔在50μm以下。JPWO2004030000A1同样在R-T-B系稀土类永久磁铁中添加Zr，其通过双合金的方法使R2T14B主相内存在富集Zr的生成物，并且明确指出，若仅在晶界相内存在富集Zr的生成物，则无法解决其技术问题。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题在于克服现有技术中R-T-B系永磁材料通过添加Co来提高居里温度和矫顽力、而Co又面临价格昂贵的缺陷的技术问题，而提供了一种R-T-B系永磁材料、原料组合物及其制备方法和应用。本发明不添加或控制微量Co含量，同时控制Ga、Zr元素的含量，得到的R-T-B系永磁材料具有方形度佳、高温性能好及机械性能优异的优势。
本发明提供了一种R-T-B系永磁材料的原料组合物，以质量百分比计，其包含下述组分：
R，29.5-32％，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-17％；
Zr，0.15-0.50％；
Ga，0-1％、但不为0，且当Ga的含量为0.21-0.46％时，Zr的含量为0.34-0.5％；
Co，0-0.3％；
M，0-3％，所述M为Al、Cu、Ti、Nb、Hf、Si、Sn、Ge、Ag、Au、Bi和Mn中的一种或多种；
B，0.95-1.05％；
Fe，64-70％；
百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述R可为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的稀土元素，例如为熔炼工艺中添加的稀土元素。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述R的含量例如为29.8％、30.2％、30.3％、30.5％或32％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述Nd含量可为本领域常规，优选为21.9-30.1％，例如21.9％、22.3％、22.7％、22.8％、23.6％、23.8％、23.9％、29.6％或30.1％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述R中的Nd的添加形式可为本领域常规，例如以PrNd的形式，或者，以纯净的Nd的形式，或者以纯净的Pr和Nd的混合物的形式，或者以PrNd、纯净的Pr和Nd的混合物联合添加。当以PrNd的形式添加时，PrNd中Pr与Nd的质量比优选为25:75、20：80或10：90。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述Pr的含量优选为0-10％，进一步优选为0-8％，例如0、5.9％、6％、7.3％、7.4％、7.6％或8.0％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，当所述R包含Pr时，Pr的添加形式可为本领域常规，例如以PrNd的形式，或者，以纯净的Pr的形式，或者，以纯净的Pr和Nd的混合物的形式，或者以PrNd、纯净的Pr和Nd的混合物联合添加。当以PrNd的形式添加时，PrNd中Pr与Nd的质量比优选为25:75、20：80或10：90。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述R还可包含重稀土元素。所述重稀土元素可为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的重稀土元素，较佳地，所述重稀土元素为熔炼工艺中添加的重稀土元素。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述重稀土元素的种类可为本领域常规的重稀土种类，例如Dy、Tb、Gd和Ho中的一种或多种。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，当所述R包含重稀土元素时，所述重稀土元素的含量可为本领域常规，优选为0-7％(不包含0)，进一步优选为0.1-0.6％，例如0.1％、0.2％、0.3％、0.5％或0.6％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述Zr的含量例如为0.15％、0.35％、0.40％或0.50％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述Ga的含量优选为0.04-1.0％，例如0.04％、0.15％、0.20％、0.24％、0.30％、0.50％、0.70％或1.0％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述Ga的含量优选为0-0.21％、但不为0.21％，例如0.04％、0.15％或0.20％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述Ga的含量优选为0.21-0.46％，例如0.24％或0.30％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述Ga的含量优选为0.46-1％、但不为0.46％，例如0.50％、0.70％或1.0％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述Co的含量例如为0、0.1％或0.3％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述B的含量例如为0.95％、0.99％、1.02％或1.05％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述M的种类优选为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，所述M的含量优选为0-2％，例如0、0.1％、0.15％、0.16％、0.58％、0.6％或0.85％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，当所述M包含Al时，所述Al的含量优选为0-1％(不包含0)，例如0.03％、0.04％或0.6％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，当所述M包含Cu时，所述Cu的含量优选为0-0.55％(不包含0)，例如0.05％、0.10％、0.12％、0.15％或0.4％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，当所述M包含Ti时，所述Ti的含量优选为0.05-0.2％，例如0.05％或0.15％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，当所述M包含Nb时，所述Nb的含量优选为0-0.2％(不包含0)，例如0.05％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，当所述M包含Hf时，所述Hf的含量优选为0-0.2％(不包含0)，例如0.1％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述R不包含Tb。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述R不包含Dy和Tb以外的重稀土元素。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述R不包含Ho。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：除不可避免的杂质以外，所述R不含Nd和Pr以外的稀土金属。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述Co的含量为0。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述Co的含量为0-0.3％(不包含0)，例如所述Co的含量为0.1％或0.3％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0-0.05％、但不为0；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.05-0.2％、但不为0.2％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Al的含量为<0.05％或>0.5％；且Al+Cu≥0.55％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Al的含量为<0.05％或>0.5％；且Al+Cu<0.55％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Cu的含量为<0.07％或>0.2％；且Al+Cu≥0.55％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Cu的含量为<0.07％或>0.2％；且Al+Cu<0.55％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述Zr的含量为0.35-0.5％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.25-0.84％、但不含0.25％；其中，当所述Ga的含量为0.25-0.46％时，所述Zr的含量为0.34-0.5％；当所述Ga的含量为0.46-0.84％、但不含0.46％时，所述Zr的含量为0.15-0.5％；
所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；当所述M包含Al时，所述Al的含量为<0.05％或>0.5％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.85-1％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物，以质量百分比计，其包含下述组分：
R，29.5-32％，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-8％；
Zr，0.15-0.50％；
Ga，0.04-1％，且当Ga的含量为0.21-0.46％时，Zr的含量为0.34-0.5％；
Co，0-0.3％；
M，0-3％，所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
B，0.95-1.05％；
Fe，64-70％；
百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物可为下述编号1-13中的任意一种，其中，百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％，
“/”是指不含有该元素。
本发明还提供了一种R-T-B系永磁材料的制备方法，将上述R-T-B系永磁材料的原料组合物经熔炼、制粉、成型、烧结处理和时效处理，即可。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，所述熔炼的操作和条件可为本领域常规的熔炼工艺，一般将所述R-T-B系永磁材料的原料组合物采用铸锭工艺和速凝片工艺进行熔炼浇铸，得到合金片。
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0-0.3wt％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重量百分比；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。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，所述熔炼的温度可为1300-1600℃。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，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例如中频真空感应速凝甩带炉。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，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℃。所述脱氢的温度一般为400-650℃。所述吸氢的压力一般为50-600kPa。
所述气流磨制粉磨室压力一般在0.1-2MPa。所述气流磨制粉中的气流例如可为氮气和/或氩气。所述气流磨制粉的效率可根据设备不同有所差别，例如可为30-400kg/h，优选200kg/h。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，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。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，所述烧结处理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，烧结开始阶段可在真空度低于5×10-1Pa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、氩气。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，所述烧结处理的温度可为1000-1200℃，较佳地为1030-1090℃。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，所述烧结处理的时间可为0.5-10h，较佳地为2-8h。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，所述时效处理的温度可为450℃-600℃,例如480-510℃。
所述R-T-B系永磁材料的制备方法中，所述时效处理的时间可为1-4h，例如1-3h。
其中，较佳地，所述烧结处理之后、所述时效处理之前，还进行晶界扩散处理。
其中，所述晶界扩散处理可按本领域常规的工艺进行处理，例如，在所述烧结处理得到的烧结体的表面蒸镀、涂覆或溅射附着含有Tb的物质和/或含有Dy的物质，经扩散热处理，即可。
所述晶界扩散处理中，所述含有Tb的物质可为Tb金属、含有Tb的化合物(例如含有Tb的氟化物)或合金。
所述晶界扩散处理中，所述含有Dy的物质可为Dy金属、含有Dy的化合物(例如含有Dy的氟化物)或合金。
所述晶界扩散处理中，所述扩散热处理的温度可为800-900℃，例如850℃。
所述晶界扩散处理中，所述扩散热处理的时间可为12-48h，例如24h。
除上述制备方法外，还可将上述R-T-B系永磁材料的原料组合物采用双相合金工艺制备R-T-B系永磁材料。所述双相合金工艺可为本领域常规。
本发明还提供了一种由如上所述的制备方法制得的R-T-B系永磁材料。
本发明还提供了一种R-T-B系永磁材料，以质量百分比计，其包含下述组分：
R，29.5-32％，其中，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-17％；
Zr，0.15-0.50％；
Ga，0-1％、但不为0，且当Ga的含量为0.21-0.46％时，Zr的含量为0.34-0.5％；
Co，0-0.3％；
M，0-3％，所述M为Al、Cu、Ti、Nb、Hf、Si、Sn、Ge、Ag、Au、Bi和Mn中的一种或多种；
B，0.95-1.05％；
Fe，64-70％；
百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％。
所述R-T-B系永磁材料中Ga和M基本不进入主相，主要分布在晶界处，会在晶界中取代部分Fe。通过控制R、B、Zr和Ga的含量，在晶界处生成富集相，该富集相有助于优化晶界缺陷，从而提升磁体矫顽力，改善方形度，高温性能得到改善。同时，由于不添加或控制微量Co含量，Co不会在晶界中富集，从而抑制沿晶断裂，提高了机械性能。所述富集相的组成为Rp-(Zrx,Gay,Mz)q-Fe100-p-q，其中：R为至少包含Nd的稀土元素；M为Al、Cu、Ti、Nb、Hf、Si、Sn、Ge、Ag、Au、Bi和Mn中的一种或多种；p、q、x、y及z满足下述条件：16≤p≤28(at％)(例如18.3)；5≤q≤16(at％)(例如15.38)；x/(y+z)＝0.6～0.9(例如0.7)，at％为原子百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述R可为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的稀土元素，例如为熔炼工艺中添加的稀土元素。
所述R-T-B系永磁材料中，所述R的含量例如为29.8％、30.2％、30.3％、30.5％或32％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述Nd含量可为本领域常规，优选为21.9-30.1％，例如21.9％、22.3％、22.7％、22.8％、23.6％、23.8％、23.9％、29.6％或30.1％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述R中的Nd的添加形式可为本领域常规，例如以PrNd的形式，或者，以纯净的Nd的形式，或者以纯净的Pr和Nd的混合物的形式，或者以PrNd、纯净的Pr和Nd的混合物联合添加。当以PrNd的形式添加时，PrNd中Pr与Nd的质量比优选为25:75、20：80或10：90。
所述R-T-B系永磁材料中，所述Pr的含量优选为0-10％，进一步优选为0-8％，例如0、5.9％、6％、7.3％、7.4％、7.6％或8.0％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，当所述R包含Pr时，Pr的添加形式可为本领域常规，例如以PrNd的形式，或者，以纯净的Pr的形式，或者，以纯净的Pr和Nd的混合物的形式，或者以PrNd、纯净的Pr和Nd的混合物联合添加。当以PrNd的形式添加时，PrNd中Pr与Nd的质量比优选为25:75、20：80或10：90。
所述R-T-B系永磁材料中，所述R还可包含重稀土元素。所述重稀土元素可为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的重稀土元素，较佳地，所述重稀土元素为熔炼工艺中添加的重稀土元素。
所述R-T-B系永磁材料中，所述重稀土元素的种类可为本领域常规的重稀土种类，例如Dy、Tb、Gd和Ho中的一种或多种。
所述R-T-B系永磁材料中，当所述R包含重稀土元素时，所述重稀土元素的含量可为本领域常规，优选为0～7％(不包含0)，进一步优选为0.1-0.6％，例如0.1％、0.2％、0.3％、0.5％或0.6％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述Zr的含量例如为0.15％、0.35％、0.40％或0.50％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述Ga的含量优选为0.04-1.0％，例如0.04％、0.15％、0.20％、0.24％、0.30％、0.50％、0.70％或1.0％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述Ga的含量优选为0-0.21％、但不为0.21％，例如0.04％、0.15％或0.20％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述Ga的含量优选为0.21-0.46％，例如0.24％或0.30％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述Ga的含量优选为0.46-1％、但不为0.46％，例如0.50％、0.70％或1.0％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述Co的含量例如为0、0.1％或0.3％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述B的含量例如为0.95％、0.99％、1.02％或1.05％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，所述M的种类优选为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种。
所述R-T-B系永磁材料中，所述M的含量优选为0-2％，例如0、0.1％、0.15％、0.16％、0.58％、0.6％或0.85％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，当所述M包含Al时，所述Al的含量优选为0-1％(不包含0)，例如0.03％、0.04％或0.6％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，当所述M包含Cu时，所述Cu的含量优选为0-0.55％(不包含0)，例如0.05％、0.10％、0.12％、0.15％或0.4％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，当所述M包含Ti时，所述Ti的含量优选为0.05-0.2％(不包含0)，例如0.05％或0.15％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，当所述M包含Nb时，所述Nb的含量优选为0-0.2％(不包含0)，例如0.05％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
所述R-T-B系永磁材料中，当所述M包含Hf时，所述Hf的含量优选为0-0.2％(不包含0)，例如0.1％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述R不包含Tb。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述R不包含Dy和Tb以外的重稀土元素。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述R不包含Ho。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：除不可避免的杂质以外，所述R不含Nd和Pr以外的稀土金属。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述Co的含量为0。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：所述Co的含量为0-0.3％(不包含0)，例如0.1％或0.3％，其中百分比为占所述R-T-B系永磁材料总质量的百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0-0.05％、但不为0；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.05-0.2％、但不为0.2％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Al的含量为<0.05％或>0.5％；且Al+Cu≥0.55％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Al的含量为<0.05％或>0.5％；且Al+Cu<0.55％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Cu的含量为<0.07％或>0.2％；且Al+Cu≥0.55％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Cu的含量为<0.07％或>0.2％；且Al+Cu<0.55％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.2-0.25％；所述Zr的含量为0.35-0.5％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.25-0.84％、但不含0.25％；其中，当所述Ga的含量为0.25-0.46％时，所述Zr的含量为0.34-0.5％；当所述Ga的含量为0.46-0.84％、但不含0.46％时，所述Zr的含量为0.15-0.5％；
所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；当所述M包含Al时，所述Al的含量为<0.05％或>0.5％；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料中，某些组分的定义可如下所述，其余组分的定义如上任一方案所述：
所述Ga的含量为0.85-1％；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；百分比是指占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料，以质量百分比计，其包含下述组分：
R，29.5-32％，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-8％；
Zr，0.15-0.50％；
Ga，0.04-1％，且当Ga的含量为0.21-0.46％时，Zr的含量为0.34-0.5％；
Co，0-0.3％；
M，0-3％，所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
B，0.95-1.05％；
Fe，64-70％；
百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％。
在某一方案中，所述R-T-B系永磁材料可为下述编号1-15中的任意一种，其中，百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比，各组分含量之和为100％，
“/”是指不含有该元素。
本发明还提供了一种如上所述的R-T-B系永磁材料作为电子元器件的应用。
本发明中，在制备工艺中一般会不可避免的引入碳杂质，用量一般为0-0.15％，上述百分比为C元素的用量占总量的质量百分比。
本发明中，如无特殊说明，涉及的“百分比”指质量百分比。
在不违背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：同时控制Ga、Zr元素的含量，在晶界处存在富含Zr的Rp-(Zrx,Gay,Mz)q-Fe100-p-q富集相，该相有助于高温烧结，细化晶粒组织，从而提升磁体矫顽力(Hcj≥15.2kOe)，改善方形度(Hk/Hcj≥0.98)，高温性能得到改善(80℃时Hcj温度系数绝对值≤0.741；150℃时Hcj温度系数绝对值≤0.451)。同时，由于不添加或控制微量Co含量，Co不会在晶界中富集，从而抑制沿晶断裂，提高了机械性能(抗弯强度≥462MPa)。
附图说明
图1为实施例3制得的R-T-B系永磁材料的FE-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。
1、R-T-B系永磁材料的原料组合物
实施例1-13及对比例1-5中R-T-B系永磁材料的原料组合物的配方如表1所示。
表1 实施例1-13、对比例1-5中R-T-B系永磁材料的原料组合物的配方的组分和含量(％)
注：“/”是指不含有该元素。
实施例1-13以及对比例1-5中R-T-B系永磁材料的制备方法如下：
(1)熔炼和铸造过程：按照表1中的配方，将配制好的原料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。再中频真空感应速凝甩带炉中通入氩气，进行铸造，再急冷合金，得合金片。
(2)氢破制粉过程：在室温下将放置急冷合金的氢破用炉抽真空，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，充分吸氢后，边抽真空边升温，充分脱氢，之后进行冷却，取出氢破粉碎后的粉末。其中，吸氢的温度为室温，脱氢的温度为550℃。
(3)气流磨制粉过程：在氮气气氛下，在粉碎室压力为0.65MPa的条件下对氢破粉碎后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)成型过程：将经气流磨之后的粉末在1.5T以上的磁场强度中压制成型。
(5)烧结处理过程：将各成型体搬至烧结炉中进行烧结，烧结在低于0.5Pa的真空下，以1030-1090℃烧结2-8h，得烧结体。
(6)时效处理过程：烧结体在高纯度Ar中，以3-5℃/min的升温速率从20℃升温至500℃，以500℃温度进行3小时热处理后，冷却至室温后取出。
实施例14
取实施例3中经烧结处理获得的烧结体，先进行晶界扩散处理，再进行时效处理。其余步骤均同实施例3。晶界扩散处理过程具体如下：
将烧结体加工成20mm×20mm、片料厚度小于7mm的磁铁，厚度方向为磁场取向方向，表面洁净化后，分别使用Dy氟化物配制成的原料，全面喷雾涂覆在磁铁上，将涂覆后的磁铁干燥，然后在高纯度Ar气氛中，以850℃的温度扩散热处理24小时。冷却至室温。
实施例15
取实施例1中经烧结处理获得的烧结体，先进行晶界扩散处理，再进行时效处理。其余步骤均同实施例1。晶界扩散处理过程具体如下：
将烧结体加工成20mm×20mm、片料厚度小于7mm的磁铁，厚度方向为磁场取向方向，表面洁净化后，分别使用Tb氟化物配制成的原料，全面喷雾涂覆在磁铁上，将涂覆后的磁铁干燥，然后在高纯度Ar气氛中，以850℃的温度扩散热处理24小时。冷却至室温。
效果实施例1
分别取实施例1-15以及对比例1-5中R-T-B系永磁材料，测定其磁性能和成分，观察其磁体的微观结构。
(1)R-T-B系永磁材料的各成分使用高频电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES，仪器型号：Icap6300)进行测定。下表2所示为成分检测结果。以实施例1为例，R-T-B系永磁材料检测所得元素种类、用量均与表1中公开的原料组合物的元素种类、用量相同。
表2 实施例1-15、对比例1-5中R-T-B系永磁材料的组分和含量(％)
注：“/”是指不含有该元素。
(2)磁性能评价：R-T-B系永磁材料使用中国计量院的NIM-10000H型BH大块稀土永磁无损测量系统进行磁性能检测(测试样品为直径D10mm×厚度5mm圆片)；磁性能检测结果如表3所示。
力学性能评价：R-T-B系永磁材料万能试验机进行抗弯强度检测，测试样品尺寸为20mm×7.5mm×6.5mm，6.5mm为取向方向。
表3
(3)微观结构的测定：对R-T-B系永磁材料的垂直取向面进行抛光，采用场发射电子探针显微分析仪(FE-EPMA)(日本电子株式会社(JEOL)，8530F)检测。首先通过FE-EPMA面扫描确定永磁材料中Nd、Zr、Ga等元素的分布。然后通过FE-EPMA单点定量分析确定Nd、Zr、Ga等元素的含量，测试条件为加速电压15kv，探针束流50nA。
取实施例3制得的R-T-B系永磁材料进行FE-EPMA测试，结果如图1和表4表所示。其中，图1分别对应Nd、Ga、Zr的浓度分布图。由图1可知，在晶界处存在Zr富集相，Ga在该Zr富集相中的含量高于其在主相中的含量。如图1中箭头1位置为主相，如图1中箭头2为Zr富集相。由表4可知，该Zr富集相中，稀土量约为18.3at％，Zr与Ga的比例为0.7。同样的，对其他实施例进行FE-EPMA检测，均可观测到存在晶界处Rp-(Zrx,Gay,Mz)q-Fe100-p-q富集相，16≤p≤28(at％)；5≤q≤16(at％)；x/(y+z)＝0.6～0.9。(at％是指原子百分数)。
表4
表4中，各元素的含量指原子百分比(at％)。
具体实施例与对比例分析如下：
(1)本发明中同时控制Ga和Zr的含量，得到的R-T-B系永磁材料磁性能优异：Br≥14.28kGs，Hcj≥15.2kOe；Hk/Hcj≥0.98；80℃时Hcj温度系数绝对值≤0.741；150℃时Hcj温度系数绝对值≤0.451。力学性能优异：抗弯强度≥462MPa(实施例1-15)。
(2)基于本发明的配方，原料Zr、B、Co或Pr用量的改变，R-T-B永磁材料的磁性能以及机械性能明显下降，尤其是Hcj、80℃时Hcj温度系数绝对值和抗弯强度(对比例1-4)；
(3)发明人在研究过程中发现，同时控制Ga、Zr元素的含量，能够在晶界处存在富含Zr的Rp-(Zrx,Gay,Mz)q-Fe100-p-q富集相，该相有助于高温烧结，细化晶粒组织，从而提升磁体矫顽力，改善方形度，高温性能得到改善。同时，由于不添加或控制微量Co含量，Co不会在晶界中富集，从而抑制沿晶断裂，提高了机械性能。
Claims (27)
1.一种R-T-B系永磁材料，其特征在于，以质量百分比计，其包含下述组分：R，29.5-32%，其中，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-8%；所述Nd的含量为21.9-30.1%；
Zr，0.15-0.50%；
Ga，0-1%、但不为0，且当Ga的含量为0.21-0.46%时，Zr的含量为0.34-0.5%；
Co，0-0.3%；
M，0-3%，所述M为Al、Cu、Ti、Nb、Hf、Si、Sn、Ge、Ag、Au、Bi和Mn中的一种或多种；
B，0.95-1.05%；
Fe，64-70%；
百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比，各组分含量之和为100%；
所述R-T-B系永磁材料的晶界处生成组成为Rp-(Zrx,Gay,Mz)q-Fe100-p-q的富集相，其中，p、q、x、y及z满足下述条件：16≤p≤28；5≤q≤16；x/(y+z)=0.6-0.9。
2.如权利要求1所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，p为18.3；
和/或，q为15.38；
和/或，x/(y+z)=0.7；
和/或，所述R为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的稀土元素；
和/或，所述R的含量为29.8%、30.2%、30.3%、30.5%或32%；
和/或，所述Nd的含量为21.9%、22.3%、22.7%、22.8%、23.6%、23.8%、23.9%、29.6%或30.1%；
和/或，所述Pr的含量为0、5.9%、6%、7.3%、7.4%、7.6%或8.0%；
和/或，所述R还包含重稀土元素；
和/或，所述Zr的含量为0.15%、0.35%、0.40%或0.50%；
和/或，所述Ga的含量为0.04-1.0%；
和/或，所述Co的含量为0、0.1%或0.3%；
和/或，所述B的含量为0.95%、0.99%、1.02%或1.05%；
和/或，所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
和/或，所述M的含量为0-2%；
和/或，当所述M包含Al时，所述Al的含量为0-1%、但不包含0；
和/或，当所述M包含Cu时，所述Cu的含量为0-0.55%、但不包含0；
和/或，当所述M包含Ti时，所述Ti的含量为0.05-0.2%；
和/或，当所述M包含Nb时，所述Nb的含量为0-0.2%、但不包含0；
和/或，当所述M包含Hf时，所述Hf的含量为0-0.2%、但不包含0。
3.如权利要求2所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，所述R为熔炼工艺中添加的稀土元素；
和/或，当所述R还包含重稀土元素时，所述重稀土元素为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的重稀土元素；
和/或，当所述R还包含重稀土元素时，所述重稀土元素的含量为0 ~7%、但不包含0；
和/或，所述Ga的含量为0.04%、0.15%、0.20%、0.24%、0.30%、0.50%、0.70%或1.0%；
和/或，所述M的含量为0、0.1%、0.15%、0.16%、0.58%、0.6%或0.85%；
和/或，当所述M包含Al时，所述Al的含量为0.03%、0.04%或0.6%；
和/或，当所述M包含Cu时，所述Cu的含量为0.05%、0.10%、0.12%、0.15%或0.4%；
和/或，当所述M包含Ti时，所述Ti的含量为0.05%或0.15%；
和/或，当所述M包含Nb时，所述Nb的含量为0.05%；
和/或，当所述M包含Hf时，所述Hf的含量为0.1%。
4.如权利要求3所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，当所述R还包含重稀土元素时，所述重稀土元素为熔炼工艺中添加的重稀土元素；
和/或，当所述R还包含重稀土元素时，所述重稀土元素的含量为0.1-0.6%。
5.如权利要求4所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，当所述R还包含重稀土元素时，所述重稀土元素为Dy、Tb、Gd和Ho中的一种或多种；
和/或，当所述R还包含重稀土元素时，所述重稀土元素的含量为0.1%、0.2%、0.3%、0.5%或0.6%。
6.如权利要求1所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，所述Ga的含量为0-0.21%、但不为0.21%，
或者，所述Ga的含量为0.21-0.46%；
或者，所述Ga的含量为0.46-1%、但不为0.46%。
7.如权利要求6所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，所述Ga的含量为0.04%、0.15%或0.20%；
或者，所述Ga的含量为0.24%或0.30%；
或者，所述Ga的含量为0.50%、0.70%或1.0%。
8.如权利要求1-7中任一项所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，所述R不包含Tb；
或者，所述R不包含Dy和Tb以外的重稀土元素
或者，所述R不包含Ho；
或者，除不可避免的杂质以外，所述R不含Nd和Pr以外的稀土金属；
或者，所述Co的含量为0；
或者，所述Co的含量为0-0.3%、但不包含0；
或者，所述Ga的含量为0-0.05%、但不为0；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
或者，所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.05-0.2%、但不为0.2%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
或者，所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Al的含量为<0.05%或>0.5%；且Al+Cu≥0.55%；
或者，所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Al的含量为<0.05%或>0.5%；且Al+Cu<0.55%；
或者，所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Cu的含量为<0.07%或>0.2%；且Al+Cu≥0.55%；
或者，所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Cu的含量为<0.07%或>0.2%；且Al+Cu<0.55%；
或者，所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述Zr的含量为0.35-0.5%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
或者，所述Ga的含量为0.25-0.84%、但不含0.25%；其中，当所述Ga的含量为0.25-0.46%时，所述Zr的含量为0.34-0.5%；当所述Ga的含量为0.46-0.84%、但不含0.46%时，所述Zr的含量为0.15-0.5%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；当所述M包含Al时，所述Al的含量为<0.05%或>0.5%；
或者，所述Ga的含量为0.85-1%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
或者，R，29.5-32%，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-8%；Zr，0.15-0.50%；Ga，0.04-1%，且当Ga的含量为0.21-0.46%时，Zr的含量为0.34-0.5%；Co，0-0.3%；M，0-3%，所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；B，0.95-1.05%；Fe，64-70%；百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比，各组分含量之和为100%。
9.如权利要求8所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，当所述Co的含量为0-0.3%、但不包含0时，所述Co的含量为0.1%或0.3%。
10.如权利要求8所述的R-T-B系永磁材料，其特征在于，所述R-T-B系永磁材料为下述编号1-15中的任意一种，其中，百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料总质量的质量百分比，各组分含量之和为100%，
“/”是指不含有该元素。
11.一种如权利要求1-10中任一项所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，以质量百分比计，其包含下述组分：
R，29.5-32%，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-8%；所述Nd含量为21.9-30.1%；
Zr，0.15-0.50%；
Ga，0-1%、但不为0，且当Ga的含量为0.21-0.46%时，Zr的含量为0.34-0.5%；
Co，0-0.3%；
M，0-3%，所述M为Al、Cu、Ti、Nb、Hf、Si、Sn、Ge、Ag、Au、Bi和Mn中的一种或多种；
B，0.95-1.05%；
Fe，64-70%；
百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100%。
12.如权利要求11所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，所述R为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的稀土元素；
和/或，所述R的含量为29.8%、30.2%、30.3%、30.5%或32%；
和/或，所述Nd含量为21.9%、22.3%、22.7%、22.8%、23.6%、23.8%、23.9%、29.6%或30.1%；
和/或，所述Pr的含量为0、5.9%、6%、7.3%、7.4%、7.6%或8.0%；
和/或，所述R还包含重稀土元素；
和/或，所述Zr的含量为0.15%、0.35%、0.40%或0.50%；
和/或，所述Ga的含量为0.04-1.0%；
和/或，所述Co的含量为0、0.1%或0.3%；
和/或，所述B的含量为0.95%、0.99%、1.02%或1.05%；
和/或，所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
和/或，所述M的含量为0-2%；
和/或，当所述M包含Al时，所述Al的含量为0-1%、但不包含0；
和/或，当所述M包含Cu时，所述Cu的含量为0-0.55%、但不包含0；
和/或，当所述M包含Ti时，所述Ti的含量为0.05-0.2%；
和/或，当所述M包含Nb时，所述Nb的含量为0-0.2%、但不包含0；
和/或，当所述M包含Hf时，所述Hf的含量为0-0.2%、但不包含0。
13.如权利要求12所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，所述R为熔炼工艺中添加的稀土元素；
和/或，所述重稀土元素为熔炼工艺和/或扩散工艺中添加的重稀土元素；
和/或，所述重稀土元素的含量为0-7%，但不包含0；
和/或，所述Ga的含量为0.04%、0.15%、0.20%、0.24%、0.30%、0.50%、0.70%或1.0%；
和/或，所述M的含量为0、0.1%、0.15%、0.16%、0.58%、0.6%或0.85%；
和/或，当所述M包含Al时，所述Al的含量为0.03%、0.04%或0.6%；
和/或，当所述M包含Cu时，所述Cu的含量为0.05%、0.10%、0.12%、0.15%或0.4%；
和/或，当所述M包含Ti时，所述Ti的含量为0.05%或0.15%；
和/或，当所述M包含Nb时，所述Nb的含量为0.05%；
和/或，当所述M包含Hf时，所述Hf的含量为0.1%。
14.如权利要求13所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，所述重稀土元素为熔炼工艺中添加的重稀土元素；
和/或，所述重稀土元素的含量为0.1-0.6%。
15.如权利要求14所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，所述重稀土元素为Dy、Tb、Gd和Ho中的一种或多种；
和/或，所述重稀土元素的含量为0.1%、0.2%、0.3%、0.5%或0.6%。
16.如权利要求11所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，所述Ga的含量为0-0.21%、但不为0.21%；
或者，所述Ga的含量为0.21-0.46%；
或者，所述Ga的含量为0.46-1%、但不为0.46%。
17.如权利要求16所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，所述Ga的含量为0.04%、0.15%或0.20%；
或者，所述Ga的含量为0.24%或0.30%；
或者，所述Ga的含量为0.50%、0.70%或1.0%。
18.如权利要求11-17中任一项所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，所述R不包含Tb；
或者，所述R不包含Dy和Tb以外的重稀土元素；
或者，所述R不包含Ho；
或者，除不可避免的杂质以外，所述R不含Nd和Pr以外的稀土金属；
或者，所述Co的含量为0；
或者，所述Co的含量为0-0.3%、但不包含0；
或者，所述Ga的含量为0-0.05%、但不为0；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
或者，所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.05-0.2%、但不为0.2%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
或者，所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Al的含量为<0.05%或>0.5%；且Al+Cu≥0.55%；
或者，所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Al的含量为<0.05%或>0.5%；且Al+Cu<0.55%；
或者，所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Cu的含量为<0.07%或>0.2%；且Al+Cu≥0.55%；
或者，所述R不含Tb；所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；所述Cu的含量为<0.07%或>0.2%；且Al+Cu<0.55%；
或者，所述Ga的含量为0.2-0.25%；所述Zr的含量为0.35-0.5%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
或者，所述Ga的含量为0.25-0.84%、但不含0.25%；其中，当所述Ga的含量为0.25-0.46%时，所述Zr的含量为0.34-0.5%；当所述Ga的含量为0.46-0.84%、但不含0.46%时，所述Zr的含量为0.15-0.5%；
所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；当所述M包含Al时，所述Al的含量为<0.05%或>0.5%；
或者，所述Ga的含量为0.85-1%；所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；
或者，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物，以质量百分比计，其包含下述组分：R，29.5-32%，所述R为至少包含Nd的稀土元素，并且，Pr的含量为0-8%；Zr，0.15-0.50%；Ga，0.04-1%，且当Ga的含量为0.21-0.46%时，Zr的含量为0.34-0.5%；Co，0-0.3%；M，0-3%，所述M为Al、Cu、Ti、Nb和Hf中的一种或多种；B，0.95-1.05%；Fe，64-70%；百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100%。
19.如权利要求18所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，当所述Co的含量为0-0.3%、但不包含0时，所述Co的含量为0.1%或0.3%。
20.如权利要求18所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物，其特征在于，所述R-T-B系永磁材料的原料组合物为下述编号1-13中的任意一种，其中，百分比为各组分占所述R-T-B系永磁材料的原料组合物总质量的质量百分比，各组分含量之和为100%，
“/”是指不含有该元素。
21.一种如权利要求1-10中任一项所述的R-T-B系永磁材料的制备方法，其特征在于，将如权利要求11-20中任一项所述的R-T-B系永磁材料的原料组合物经熔炼、制粉、成型、烧结处理和时效处理，即可。
22.如权利要求21所述的R-T-B系永磁材料的制备方法，其特征在于，所述熔炼包括以下步骤：所述R-T-B系永磁材料的原料组合物采用铸锭工艺和速凝片工艺进行熔炼浇铸，得到合金片；
和/或，所述熔炼的温度为1300-1600℃；
和/或，所述熔炼的设备为高频真空熔炼炉和/或中频真空熔炼炉；
和/或，所述制粉包括氢破制粉和/或气流磨制粉；
和/或，所述成型为磁场成型法；
和/或，所述烧结处理为真空烧结工艺和/或惰性气氛烧结工艺；
和/或，所述烧结处理的温度为1000-1200℃；
和/或，所述烧结处理的时间为0.5-10h；
和/或，所述时效处理的温度为450℃-600℃；
和/或，所述时效处理的时间为1-4h；
和/或，所述烧结处理之后、所述时效处理之前，还进行晶界扩散处理。
23.如权利要求22所述的R-T-B系永磁材料的制备方法，其特征在于，所述氢破制粉包括吸氢、脱氢和冷却处理；
和/或，所述气流磨制粉磨室压力在0.1~2MPa；
和/或，所述气流磨制粉中的气流为氮气和/或氩气；
和/或，所述气流磨制粉的效率为30-400kg/h；
和/或，所述的磁场成型法的磁场强度在1.5T以上；
和/或，当采用惰性气氛烧结工艺时，烧结开始阶段在真空度低于5×10-1Pa的条件下进行；
和/或，当采用惰性气氛烧结工艺时，所述惰性气氛为氦气或氩气；
和/或，所述烧结处理的温度为1030-1090℃；
和/或，所述烧结处理的时间为2-8h；
和/或，所述时效处理的温度为480-510℃；
和/或，所述时效处理的时间为1-3h；
和/或，当进行晶界扩散处理时，所述晶界扩散处理包括以下步骤：在所述烧结处理得到的烧结体的表面蒸镀、涂覆或溅射附着含有Tb的物质和/或含有Dy的物质，经扩散热处理，即可。
24.如权利要求23所述的R-T-B系永磁材料的制备方法，其特征在于，所述吸氢的温度为20-200℃；
和/或，所述脱氢的温度为400-650℃；
和/或，所述吸氢的压力为50-600kPa；
和/或，所述气流磨制粉的效率为200kg/h；
和/或，所述含有Tb的物质为Tb金属、含有Tb的化合物或合金；
和/或，所述含有Dy的物质为Dy金属、含有Dy的化合物或合金；
和/或，所述扩散热处理的温度为800-900℃；
和/或，所述扩散热处理的时间为12-48h。
25.如权利要求24所述的R-T-B系永磁材料的制备方法，其特征在于，所述含有Tb的物质为含有Tb的氟化物；
和/或，所述含有Dy的物质为含有Dy的氟化物；
和/或，所述扩散热处理的温度为850℃；
和/或，所述扩散热处理的时间为24h。
26.一种由如权利要求21-25中任一项所述的制备方法制得的R-T-B系永磁材料。
27.一种如权利要求1-10或26中任一项所述的R-T-B系永磁材料作为电子元器件的应用。
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