CN113223798A - 钕铁硼磁材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及磁性材料领域，尤其涉及一种钕铁硼磁材及其制备方法。钕铁硼磁材，由包括以下配比的原料制成：镨钕合金16‑20.5wt%、硼铁合金5‑6.5wt%、铈15.5‑18.5wt%、钆铁合金0.15‑0.7wt%、铜0.05‑0.25wt%、铝0.2‑0.45wt%、钴0.1‑0.4wt%、锆0.1‑0.45wt%、润滑剂0.08‑0.3wt%，余量为铁。钕铁硼磁材的制备方法，包括称量混料、熔炼、氢爆、制粉、成型取向、烧结和回火等步骤。本申请通过金属铈和钆铁合金的添加取代了部分昂贵的镨钕合金，使钕铁硼磁材的成本大幅下降，有利于经济效益的提高。同时通过钆铁合金、金属铜、金属铝、金属钴、金属锆以及润滑剂的配合添加，提高了钕铁硼磁材的矫顽力、剩磁等磁性能，补偿了由于金属铈的添加而导致的磁材磁性能的下降；所制得的钕铁硼磁材能够满足N35磁铁的技术指标。

Description

钕铁硼磁材及其制备方法
技术领域
本申请涉及磁性材料领域，更具体地说，它涉及一种钕铁硼磁材及其制备方法。
背景技术
钕铁硼磁材是一种以钕、铁、硼构成的四方晶系晶体为基础的磁性材料，是目前最常使用的稀土磁铁之一。钕铁硼磁材具有很大的磁能积，广泛应用于电子、机械、医疗以及航空航天等领域。
作为稀土金属，钕是构成钕铁硼磁材的基础。然而近年来，金属钕、镨钕合金等原料的价格一直居高不下，从而抬高了钕铁硼磁材的成本。相关技术中，采用同属稀土金属的铈取代部分镨钕合金，从而可以降低钕铁硼磁材的成本。
然而，铈的添加会降低钕铁硼磁材矫顽力、剩磁等磁性能，从而令最终磁材产品的性能下降，甚至无法满足实际使用的要求。
发明内容
为了降低钕铁硼磁材的成本，同时能满足实际使用的要求，本申请提供一种钕铁硼磁材及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种钕铁硼磁材，采用如下的技术方案：
钕铁硼磁材，由包括以下配比的原料制成：
镨钕合金16-20.5wt%、硼铁合金5-6.5wt%、铈15.5-18.5wt%、钆铁合金0.15-0.7wt%、铜0.05-0.25wt%、铝0.2-0.45wt%、钴0.1-0.4wt%、锆0.1-0.45wt%、润滑剂0.08-0.3wt%，余量为铁。
通过采用上述技术方案，价格在30000-31500/吨的金属铈以及价格在380000/吨左右的钆铁合金能够取代部分价格昂贵（722000-727000/吨）的镨钕合金，使所得到的钕铁硼磁材的成本大幅下降，提高了经济效益。同时，钆铁合金、金属铜、金属铝、金属锆等原料的适量添加有利于提高钕铁硼磁材的矫顽力；润滑剂的添加有利于减少原料粉体的团聚，提高粉体在成型取向后的取向度，有利于提高磁材的剩磁和磁能积。故通过上述原料的配合添加，可以补偿铈的添加所带来的钕铁硼磁材磁性能的下降，所得到的钕铁硼磁材能够满足N35磁铁的技术指标。
可选的，所述润滑剂为油酸丁酯、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸锌的一种或多种。
通过采用上述技术方案，油酸丁酯、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸锌均能减少原料粉体的团聚，有利于钕铁硼磁材剩磁和磁能积的提高。
可选的，所述原料还包括微粉硅胶，其占原料总重量的0.1-0.4%。
通过采用上述技术方案，微粉硅胶可以起到助流剂的作用，有利于减少原料粉体之间的运动阻力，提高原料粉体的流动性，使原料粉体更容易沿取向磁场的分布排列，使钕铁硼磁材的剩磁提高，从而提升了钕铁硼磁材的磁性能，也可以间接降低材料的成本。
可选的，所述原料还包括抗氧化剂，其占原料总重量的0.2-0.4%。
通过采用上述技术方案，抗氧化剂能在一定程度上减少原料粉体氧化而导致最终磁材性能受损的问题。
可选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1076、抗氧化剂1010的一种或两种。
通过采用上述技术方案，为抗氧化剂的添加提供了更多选择，提高了钕铁硼磁材制备的灵活性。
第二方面，本申请提供一种上述钕铁硼磁材的制备方法，采用如下的技术方案：
钕铁硼磁材的制备方法，包括以下步骤：
称量混料：称量各原料组分，并将镨钕合金、硼铁合金、铈、钆铁合金、铜、铝、钴、锆和铁混合均匀，得到混合料；
熔炼：将混合料在惰性气体的保护下熔炼，之后甩带得到甩带片；
氢爆：对甩带片进行氢爆处理；
制粉：将氢爆产物破碎成细粉；
成型取向：将细粉以及润滑剂混合均匀后在磁场中取向并压制成型得到坯料；
烧结：对坯料进行真空烧结；
回火：烧结料冷却后再经过数次回火处理后得到钕铁硼磁材。
通过采用上述技术方案，钕铁硼磁材可被顺利制得；该磁材的制作成本大大降低，且仍能保持适合实际使用的磁性能。
可选的，所述制粉步骤中，将氢爆产物通入气流磨中进行破碎而成细粉。
通过采用上述技术方案，气流磨利用原料粉体自身的高速碰撞来将其粉碎，无污染，且可以提高细粉制备的效率。
可选的，所述细粉的粒径控制在2-7μm。
通过采用上述技术方案，既能减少由于细粉粒径过小而导致的粉体团聚现象，从而减少了钕铁硼磁材磁性能降低现象的出现；也能减少粉体粒径过大而影响钕铁硼磁材压制后密实度的问题。
可选的，所述熔炼时的温度为1500-1800℃。
通过采用上述技术方案，在该温度范围中有利于保证各原料的熔炼，保证钕铁硼磁材的顺利制得。
可选的，所述烧结时的温度为1000-1100℃；第一次所述回火的温度为800-950℃，最后一次所述回火的温度为450-650℃。
通过采用上述技术方案，有利于保证钕铁硼磁材顺利制得，并获得理想的磁性能。
综上所述，本申请至少具有以下有益技术效果之一：
1、本申请通过金属铈和钆铁合金的添加取代了部分昂贵的镨钕合金，使钕铁硼磁材的成本大幅下降，有利于经济效益的提高。同时通过钆铁合金、金属铜、金属铝、金属钴、金属锆以及润滑剂的配合添加，使钕铁硼磁材的矫顽力、剩磁、最大磁能积等磁性能得到了提升，补偿了金属铈的添加所带来的对钕铁硼磁材磁性能的损伤；所制得的钕铁硼磁材能够满足N35磁铁的技术指标。
2、本申请通过微粉硅胶的添加，降低了原料粉体运动的阻力，改善了原料粉体的流动性，从而有利于在成型取向后提高原料粉体的取向度，进而提高了钕铁硼磁材的剩磁，也间接地降低了原料成本。
3、本申请通过抗氧化剂的添加，能够在一定程度下减少原料粉体的氧化，从而减少了钕铁硼磁材性能的损失。
具体实施方式
钕铁硼磁材的原料镨钕合金价格昂贵，从而提高了钕铁硼磁材的成本。而采用价格较为便宜的金属铈替代镨钕可以有效降低钕铁硼磁材的原料成本，但是也会使钕铁硼磁材矫顽力、剩磁等磁性能受损。在研究过程中，申请人发现，钆铁合金不仅价格较镨钕合金便宜而且可以有效提高钕铁硼磁材的矫顽力，因此添加钆铁合金不仅可以进一步降低原料成本，还能补偿铈添加所带来的钕铁硼磁材矫顽力的下降。同时润滑剂有利于减少原料粉体的团聚，可以提高原料粉体在成型取向后的取向程度，有利于提高钕铁硼磁材的剩磁和最大磁能积。本发明就是在此基础上得出的。
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例中所用的相关原材料中：
油酸丁酯购自山东力昂新材料科技有限公司。氧化聚乙烯蜡购自扬州天诗新材料科技有限公司。硬脂酸锌购自山东力昂新材料科技有限公司。微粉硅胶购自潍坊市屹诺新材料有限公司。
实施例1-23
如表1所示，实施例1-23的主要区别在于原料的配比不同。
以下以实施例1为例进行说明。本申请实施例公开了一种钕铁硼磁材，由以下原料制备而成：金属铁322.8kg、镨钕合金116kg、硼铁合金29kg、金属铈96kg、钆铁合金3kg、金属铜0.3kg、金属铝1.2kg、金属钴0.6kg、金属锆0.6kg以及硬脂酸锌0.5kg。
其中：铈（Ce）为稀土金属，其添加可取代部分价格较高的镨钕合金（PrNd），有利于降低成本。不过铈的添加也会在一定程度上降低最终的磁材产品的磁性能。钆铁合金（GdFe）的添加可以抑制体系中各组晶粒的快速增长，细化晶粒，从而能够提高钕铁硼磁材的矫顽力；同时该材料价格较镨钕合金低廉；因此钆铁合金的添加可以补偿铈的添加而带来的钕铁硼磁材矫顽力的下降，同时也进一步降低了钕铁硼磁材的原料成本。
铜（Cu）的添加可以起到助烧结的作用，可以改善晶界显微结构，使钕铁硼磁材矫顽力等磁性能得到提升。铝（Al）的添加有利于细化晶粒，同时使富Nd相和富B相的块度变小，使其分布更加弥散，因而使钕铁硼磁材的矫顽力得到提高。另外铝还可以于钕、铁、硼之间形成晶间副相，可以改进钕铁硼磁材的润湿性和抗蚀性。
钴（Co）能够提高居里温度（Tc），该温度代表了理论工作温度的极限。居里温度的提高，有利于钕铁硼磁材工作温度的提高，从而有利于钕铁硼磁材温度稳定性的提高。锆（Zr）能够抑制体系中各组晶粒的生长，改善钕铁硼磁材的显微组织，提高钕铁硼磁材的磁性能。
硬脂酸锌为润滑剂，有利于减少原料粉体的团聚，减少原料粉体之间的摩擦力，提高钕铁硼磁材的剩磁和磁能积，进而提高了钕铁硼磁材的磁性能。
本申请实施例还公开了一种钕铁硼磁材的制备方法，包括以下步骤：
（1）称量混料：准确称量各原料组分，并将铁、镨钕合金、硼铁合金、铈、钆铁合金、铜、铝、钴和锆混合均匀，得到混合料。
（2）熔炼：将混合料加入熔炼炉中；对熔炼炉抽真空至0.1 Pa后通入氩气；将熔炼炉升温至1500℃，使混合料在氩气保护下熔炼，混合料在熔炼炉中充分熔化；之后将熔融液体倾倒在旋转的甩带金属辊表面，冷却得到甩带片，甩带片厚度为0.3mm。
（3）氢爆：将甩带片放入氢碎炉中；抽真空到0.1Pa后向氢碎炉中通入氢气，并升温至400℃，使甩带片吸氢5h，吸氢压力控制在0.8MPa；该步骤可以使得甩带片的结构变得非常疏松，极大提高了后续步骤的制粉效率，降低了生产成本；氢爆后氢碎炉升温到700℃使氢爆产物脱氢，控制脱氢时间为5h；之后将氢爆产物冷却、出炉。
（4）制粉：氢爆产物通入气流磨中，研磨气体带动氢爆产物做高速运动，利用物料自身的高速碰撞而破碎成细粉；细粉的粒径控制在2-7μm。
（5）成型取向：将所得细粉以及硬脂酸锌投入搅拌混料机中均匀混合，之后置于成型磁场压机中；在磁场中，对混合有硬脂酸锌的细粉取向并压制成型得到坯料，取向磁场的强度为2.5T；之后再采用等静压机将坯料进一步压实，等静压压力为160MPa。
（6）烧结：将坯料置于真空烧结炉中；升温至500℃，预烧1.5h；之后升温至1000℃，烧结5h；烧结时保持真空烧结炉内压强为0.1Pa。
（7）回火：待烧结料冷却后，于真空烧结炉中，在800℃下对烧结料进行第一次回火处理，保温时间为4h；之后在450℃下对烧结料进行第二次回火处理，保温时间为6h；之后冷却得到钕铁硼磁材；回火时保持真空烧结炉内压强为0.1Pa。
表1 实施例1-30原料配比
序号 铁 镨钕 硼铁 铈 钆铁 铜 铝 钴 锆 硬脂酸锌 微粉硅胶 抗氧化剂
实施例1 322.8 116 29 96 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例2 326.8 111 30 96 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例3 328.8 107 32 96 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例4 332.8 101 34 96 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例5 336.8 95 36 96 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例6 328.8 113 32 90 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例7 328.8 111 32 92 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例8 328.8 104 32 99 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例9 328.8 98 32 105 3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例10 328.8 106.2 32 96 3.8 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例11 328.8 107.7 32 96 2.3 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例12 328.8 108.2 32 96 1.8 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例13 328.8 109 32 96 1 0.3 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例14 328.17 107 32 96 3 0.93 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例15 327.7 107 32 96 3 1.4 1.2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例16 327.37 107 32 96 3 0.93 2 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例17 326.87 107 32 96 3 0.93 2.5 0.6 0.6 0.5 0 0
实施例18 326.47 107 32 96 3 0.93 2 1.5 0.6 0.5 0 0
实施例19 325.77 107 32 96 3 0.93 2 2.2 0.6 0.5 0 0
实施例20 325.57 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 0.5 0 0
实施例21 324.57 107 32 96 3 0.93 2 1.5 2.5 0.5 0 0
实施例22 325.07 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1 0 0
实施例23 324.57 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1.5 0 0
实施例24 324.47 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1 0.6 0
实施例25 324.07 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1 1 0
实施例26 323.67 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1 1.4 0
实施例27 323.27 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1 1.8 0
实施例28 322.87 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1 2.2 0
实施例29 322.37 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1 1.4 1.3
实施例30 321.47 107 32 96 3 0.93 2 1.5 1.5 1 1.4 2.2
注：各原料组分添加量的单位均为kg。
实施例24-28
如表1所示，实施例24-28与实施例22均基本相同，不同之处在于：实施例24-28均添加了微粉硅胶。微粉硅胶起到助流剂的作用，其加入有利于减少原料粉体的运动阻力，提高原料粉体的流动性，使原料粉体更容易沿取向磁场的分布排列，而原料粉体的取向度越高，最终钕铁硼磁材的剩磁就越高，钕铁硼磁材的整体磁性能就越好，也可以间接降低材料的成本。实施例24-28之间的主要区别在于：微粉硅胶的添加量不同。
同时，实施例24-28中的微粉硅胶在步骤（5）中与细粉和硬脂酸锌混合后一同进行成型。
步骤（5）具体为：成型取向：将所得细粉、硬脂酸锌以及微粉硅胶投入搅拌混料机中均匀混合，之后置于成型磁场压机中；在磁场中，对混合有硬脂酸锌和微粉硅胶的细粉取向并压制成型得到坯料，取向磁场的强度为2.5T；之后再采用等静压机将坯料进一步压实，等静压压力为160MPa。
另外，实施例24-28中钕铁硼磁材制备方法的其他步骤与实施例22相同。
实施例29-30
如表1所示，实施例29-30与实施例26均基本相同，不同之处在于：实施例29-30均添加了抗氧化剂1076。抗氧化剂的添加能够在一定程度上降低由于原料粉体氧化而导致的钕铁硼磁材性能的降低。实施例29-30之间的主要区别在于：抗氧化剂1076的添加量不同。
同时，实施例29-30中的抗氧化剂1076在步骤（5）中与细粉、硬脂酸锌以及微粉硅胶混合后一同进行成型。
步骤（5）具体为：成型取向：将所得细粉、硬脂酸锌、微粉硅胶以及抗氧化剂投入搅拌混料机中均匀混合，之后置于成型磁场压机中；在磁场中，对混合有硬脂酸锌、微粉硅胶以及抗氧化剂的细粉取向并压制成型得到坯料，取向磁场的强度为2.5T；之后再采用等静压机将坯料进一步压实，等静压压力为160MPa。
另外，实施例29-30中钕铁硼磁材制备方法的其他步骤与实施例26相同。
实施例31
本实施例与实施例29基本相同，不同之处在于：采用0.5kg油酸丁酯和0.5kg氧化聚乙烯蜡的组合代替硬脂酸锌。
实施例32
本实施例与实施例29基本相同，不同之处在于：采用0.8kg抗氧剂1076和0.5kg抗氧化剂1010的组合代替抗氧剂1076。
实施例33
本实施例与实施例29基本相同，不同之处在于：钕铁硼磁材制备方法的步骤（4）中，细粉的粒径控制在1-2μm。
实施例34
本实施例与实施例29基本相同，不同之处在于：钕铁硼磁材制备方法的步骤（4）中，细粉的粒径控制在7-10μm。
实施例35
本实施例与实施例29基本相同，不同之处在于：钕铁硼磁材制备方法的步骤（2）中，熔炼时的温度为1800℃。
实施例36
本实施例与实施例29基本相同，不同之处在于：钕铁硼磁材制备方法的步骤（6）中，烧结时的温度为1100℃。
实施例37
本实施例与实施例29基本相同，不同之处在于：钕铁硼磁材制备方法的步骤（7）中，第一次回火的温度为950℃，第二次回火的温度为650℃。
对比例1
本对比例与实施例3基本相同，主要不同之处在于：本对比例中，不添加钆铁合金。
具体为：
钕铁硼磁材，由以下原料制备而成：金属铁328.8kg、镨钕合金110kg硼铁合金32kg、金属铈96kg、金属铜0.3kg、金属铝1.2kg、金属钴0.6kg、金属锆0.6kg以及硬脂酸锌0.5kg。
对比例2
本对比例与实施例20基本相同，主要不同之处在于：本对比例中，不添加硬脂酸锌。
具体为：
钕铁硼磁材，由以下原料制备而成：金属铁328.8kg、镨钕合金107kg硼铁合金32kg、金属铈96kg、钆铁合金3kg、金属铜0.93kg、金属铝2kg、金属钴1.5kg以及金属锆1.5kg。
性能检测
取实施例1-37以及对比例1-2所得到的钕铁硼磁材进行性能测试。
磁性能检测：采用NIM-10000H稀土永磁无损检测系统进行检测，试验温度为20℃。
试验结果如下表：
表2 实施例1-37以及对比例1-2所得钕铁硼磁材的磁性能
序号 剩磁/KGs 矫顽力/KOe 内禀矫顽力/KOe 最大磁能积/MGOe 居里温度/℃
实施例1 11.89 12.21 31.44 35.62 325
实施例2 11.95 12.35 31.60 35.74 325
实施例3 12.12 12.53 31.79 35.90 326
实施例4 12.03 12.44 31.70 35.79 326
实施例5 11.92 12.38 31.66 35.67 324
实施例6 12.16 12.60 31.90 35.96 326
实施例7 12.14 12.55 31.83 35.93 326
实施例8 12.02 12.32 31.66 35.75 325
实施例9 11.91 12.17 31.54 35.63 325
实施例10 12.14 12.36 31.58 35.95 326
实施例11 12.12 12.56 31.80 35.81 326
实施例12 12.01 12.59 31.83 35.75 325
实施例13 11.95 12.61 31.85 35.61 325
实施例14 12.09 12.76 31.95 35.86 326
实施例15 12.05 12.81 32.01 35.80 326
实施例16 12.06 13.02 32.19 35.83 326
实施例17 12.01 13.09 32.30 35.75 325
实施例18 12.04 12.86 31.99 35.80 330
实施例19 11.98 12.42 31.61 35.65 331
实施例20 12.01 12.99 32.29 35.72 331
实施例21 11.88 13.05 32.37 35.55 330
实施例22 12.48 12.96 32.30 36.15 331
实施例23 12.56 12.98 32.32 36.28 331
实施例24 12.65 13.05 32.33 36.61 333
实施例25 12.85 13.10 32.37 36.99 333
实施例26 13.01 13.14 32.41 37.20 334
实施例27 13.03 13.15 33.45 37.23 334
实施例28 13.01 13.07 33.43 37.18 333
实施例29 13.33 13.43 32.65 37.35 335
实施例30 13.35 13.46 32.62 37.39 335
实施例31 13.29 13.40 32.64 37.36 335
实施例32 13.35 13.44 32.60 37.32 335
实施例33 12.92 13.01 32.13 36.89 330
实施例34 13.01 13.23 32.34 37.10 333
实施例35 13.35 13.47 32.68 37.36 335
实施例36 13.32 13.45 32.59 37.37 335
实施例37 13.34 13.40 32.67 37.32 335
对比例1 12.16 11.84 30.99 35.95 326
对比例2 11.30 12.46 31.61 34.17 322
参见表2，实施例1-5考察了铁、镨钕合金以及硼铁合金的不同配比对最终钕铁硼磁材磁性能的影响。钕铁硼磁材以铁、钕、硼三元素构成的晶体为基础，因此三者的配比对于晶体的形成以及最终磁材的性能有重要影响。由试验结果综合考虑，实施例3相对较优。
实施例6-9结合实施例3考察了铈的添加对于钕铁硼磁材磁性能的影响。由于镨钕合金的价格在722000-727000/吨，而金属铈的价格在30000-31500/吨，故而采用铈替代部分镨钕可以大大降低钕铁硼磁材的成本。不过对比实施例3、6-9的试验数据可知，铈的添加会对钕铁硼磁材的磁性能产生不利的影响。
实施例3、10-13以及对比例1考察了钆铁合金的添加对于钕铁硼磁材磁性能的影响。对比实施例3和对比例1的试验结果可以发现，实施例3所得的钕铁硼磁材的矫顽力和内禀矫顽力均明显高于对比例1，钆铁合金的添加可以在一定程度上补偿金属铈的添加而导致的钕铁硼磁材矫顽力的下降。同时，由于钆铁合金的价格大约在380000/吨左右，明显低于镨钕合金的价格。故添加了钆铁合金的实施例3无论是磁性能还是成本都显著优于对比例1。另外，对比实施例3、10-13可以发现，随着钆铁合金添加量的增加，钕铁硼磁材的矫顽力、内禀矫顽力均有提高。同时，由于钆铁合金的添加会导致钕铁硼磁材主相体积分数的下降，故随着钆铁合金添加量的增加，在一定程度上降低了钕铁硼磁材的剩磁和最大磁能积。故综合考虑，实施例3的综合性能较优。
实施例14-15结合实施例3考察了铜的添加量对于钕铁硼磁材磁性能的影响。通过试验结果可以发现，铜添加量的增加能提高钕铁硼磁材的矫顽力，但也会在一定程度上使钕铁硼磁材的剩磁和最大磁能积降低。综合而言，实施例14相对较优。
实施例16-17结合实施例14考察了铝的添加量对于钕铁硼磁材磁性能的影响。从试验结果看：随着铝添加量的提高，实施例16-17所得的钕铁硼磁材的矫顽力要好于实施例14所得的磁材。但是随着铝的添加，钕铁硼磁材的剩磁和最大磁能积会受到不良的影响。综合而言，实施例16相对较优。
实施例18-19结合实施例16考察了钴的添加量对于钕铁硼磁材磁性能的影响。对比试验结果可以发现，钴的添加有利于提高钕铁硼磁材的居里温度，从而有利于提高钕铁硼磁材的温度稳定性。但是钴的添加也会使钕铁硼磁材的矫顽力和剩磁等磁性能受损。
实施例20-21结合实施例18考察了锆的添加量对于钕铁硼磁材磁性能的影响。由试验结果可以发现，由于锆可以改善磁材的显微组织，因此添加锆有利于提高钕铁硼磁材的矫顽力。但是锆的添加也会导致钕铁硼磁材的剩磁和最大磁能积受损。相对来说，实施例20较优。
实施例22-23、对比例2结合实施例20考察了硬脂酸锌（润滑剂）的添加对于钕铁硼磁材磁性能的影响。参看试验结果，未添加硬脂酸锌的对比例2所得的钕铁硼磁材的剩磁和最大磁能积均明显低于实施例20。而当添加了硬脂酸锌并随着添加量的增加，所得钕铁硼磁材的剩磁和最大磁能积逐渐提高，补偿了上述金属原料添加带来的钕铁硼磁材剩磁和最大磁能积的下降。
实施例24-28在实施例22的基础上添加了微粉硅胶。由试验结果可以发现，微粉硅胶的添加，有利于提高原料粉体的流动性，进而能够提高最终钕铁硼磁材的剩磁，间接降低了材料的成本。但是过量的微粉硅胶添加，反而会给原料粉体之间的流动增加阻力，从而使最终的钕铁硼磁材的磁性能受损。
实施例29-30在实施例26的基础上添加了抗氧化剂。通过对试验结果的分析可得，抗氧化剂的添加，由于可以在一定程度上降低因原料粉体氧化而导致磁材性能的破坏，故所得到的钕铁硼磁材产品的磁性能均有所提升。但当抗氧化剂的添加量达到一定程度后，再添加抗氧化剂对钕铁硼磁材磁性能的提升影响较小。
实施例31相比于实施例29，润滑剂采用油酸丁酯和氧化聚乙烯蜡的组合替代了硬脂酸锌。由试验结果可知，润滑剂种类的改变，没有明显影响钕铁硼磁材的磁性能。
实施例32相比于实施例29，改变了抗氧化剂的种类，参看数据可以发现，用抗氧剂1076和抗氧化剂1010的组合代替单一的抗氧化剂1076，没有对钕铁硼磁材的磁性能产生负面影响。
实施例33-34结合实施例29，考察了在制备钕铁硼磁材的过程中，成型取向时细粉的粒径对于钕铁硼磁材磁性能的影响。由试验结果可得，细粉粒径过小无法得到理想磁性能的钕铁硼磁材，而细粉粒径过大对于提升钕铁硼磁材的磁性能也没有明显帮助。这是由于细粉的粒径过小容易产生团聚的现象，导致细粉的流动性降低，取向变得困难，从而导致钕铁硼磁材的性能不足。而当细粉的粒径相比于7μm进一步变大时，颗粒内部可能存在易磁化方向不同的磁畴，细粉内磁矩的不理想取向影响了细粉整体的取向；从而导致细粉粒径进一步增加，尽管团聚现象进一步减少，但是钕铁硼磁材的磁性能没有明显提升。相反的，细粉粒径的增加会影响钕铁硼磁材成型后的密实度，从而影响钕铁硼磁材的性能。
实施例35-37结合实施例29，考察了在制备钕铁硼磁材的过程中，工艺参数的变化对于钕铁硼磁材磁性能的影响。通过对比试验结果可以发现，工艺参数在本申请所限定范围内进行变化，对于钕铁硼磁材的磁性能没有明显影响。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.钕铁硼磁材，其特征在于：由包括以下配比的原料制成：
镨钕合金16-20.5wt%、硼铁合金5-6.5wt%、铈15.5-18.5wt%、钆铁合金0.15-0.7wt%、铜0.05-0.25wt%、铝0.2-0.45wt%、钴0.1-0.4wt%、锆0.1-0.45wt%、润滑剂0.08-0.3wt%，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁材，其特征在于：所述润滑剂为油酸丁酯、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸锌的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的钕铁硼磁材，其特征在于：所述原料还包括微粉硅胶，其占原料总重量的0.1-0.4%。
4.根据权利要求3所述的钕铁硼磁材，其特征在于：所述原料还包括抗氧化剂，其占原料总重量的0.2-0.4%。
5.根据权利要求4所述的钕铁硼磁材，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂1076、抗氧化剂1010的一种或两种。
6.根据权利要求1-5任一所述的钕铁硼磁材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
称量混料：称量各原料组分，并将镨钕合金、硼铁合金、铈、钆铁合金、铜、铝、钴、锆和铁混合均匀，得到混合料；
熔炼：将混合料在惰性气体的保护下熔炼，之后甩带得到甩带片；
氢爆：对甩带片进行氢爆处理；
制粉：将氢爆产物破碎成细粉；
成型取向：将细粉以及润滑剂混合均匀后在磁场中取向并压制成型得到坯料；
烧结：对坯料进行真空烧结；
回火：烧结料冷却后再经过数次回火处理后得到钕铁硼磁材。
7.根据权利要求6所述的钕铁硼磁材的制备方法，其特征在于：所述制粉步骤中，将氢爆产物通入气流磨中进行破碎而成细粉。
8.根据权利要求7所述的钕铁硼磁材的制备方法，其特征在于：所述细粉的粒径控制在2-7μm。
9.根据权利要求6所述的钕铁硼磁材的制备方法，其特征在于：所述熔炼时的温度为1500-1800℃。
10.根据权利要求6所述的钕铁硼磁材的制备方法，其特征在于：所述烧结时的温度为1000-1100℃；第一次所述回火的温度为800-950℃，最后一次所述回火的温度为450-650℃。
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