CN115985611A - R-t-b系永磁材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种R‑T‑B系永磁材料及其制备方法。该R‑T‑B系永磁材料，具有以下组成：轻稀土元素R¹：20wt％～30wt％；重稀土元素R²：0.3wt％～6wt％；铒Er：0.05wt％～3wt％；硼B：0.8wt％～1％wt；金属M¹：0.1wt％～2wt％；过渡金属M²：0.1wt％～0.6wt％；过渡金属T：余量，其中，R¹包括Pr或Nd中的至少一者；M¹选自Cu，Al，Ga，Ag或In中的一种或几种；M²选自Zr，Ti或Nb中的一种或几种；T选自Fe或Co中的至少一者，永磁材料的主相晶粒包括位于主相晶粒中心的Er集聚相，以及位于Er集聚相周围的R²集聚相。

Description

R-T-B系永磁材料及其制备方法

技术领域

本申请属于磁性材料技术领域，具体涉及一种R-T-B系永磁材料及其制备方法。

背景技术

磁性材料作为一种古老而年轻的用途广泛的基础功能材料在长期的发展过程中其应用已经渗透到了国民经济和国防的各个方面，对于现代生活而言是必不可少的，存在于军工设备、电声器件、电动机、发电机、计算机硬盘驱动器、音圈电机、核磁共振成像仪、微波通讯技术、控制器、仪表及其他需用永久磁场的装置和设备中，磁性材料本身也得到了很大的发展。磁性材料包括铁氧体、稀土永磁(稀土钴、R-T-B系永磁材料等)、铝镍钴、铁铬钴、铝铁等材料，其中最常用、用量最大的是铁氧体永磁材料和R-T-B系永磁材料。铁氧体永磁材料电阻率高，稳定性好，耐环境变化强，原料来源丰富、性能价格比较高、工艺成熟，又不存在氧化问题，但综合磁性能较低，其最大磁能积(BH)_max一般小于10MGOe，因而逐渐被高磁性能的R-T-B系永磁材料所取代。

然而，R-T-B系永磁材料的韧性较差，在高速转动机械中应用时，通常经受很大的离心力，或者需要长期处于振动环境或承受极高加速度条件。在安装磁体时，也会受到应力的作用。在这些应用环境中，R-T-B系永磁材料的磁体可能剥落，掉边甚至开裂，对其应用造成一定的影响和限制。

发明内容

本申请的目的在于提供一种R-T-B系永磁材料及其制备方法，以得到一种兼具高韧性、高强度以及优异磁性能的永磁材料。

本申请第一方面提供一种R-T-B系永磁材料，按总量为100wt％计，永磁材料具有以下组成：

轻稀土元素R¹：20wt％～30wt％；

重稀土元素R²：0.3wt％～6wt％；

铒Er：0.05wt％～3wt％；

硼B：0.8wt％～1％wt；

金属M¹：0.1wt％～2wt％；

过渡金属M²：0.1wt％～0.6wt％；

过渡金属T：余量，

其中，R¹包括Pr或Nd中的至少一者；M¹选自Cu，Al，Ga，Ag或In中的一种或几种；M²选自Zr，Ti或Nb中的一种或几种；T选自Fe或Co中的至少一者，

永磁材料的主相晶粒包括位于主相晶粒中心的Er集聚相，以及位于Er集聚相周围的R²集聚相。

并非意在受限于任何理论或解释，发明人发现，在R-T-B系永磁材料中添加含量为0.05wt％～3wt％的Er，并使得R-T-B系永磁材料具有上述组成，能够显著提升永磁材料的韧性、强度和磁性能，从而使得R-T-B系永磁材料具有广阔的应用前景。

具体地，由于镧系收缩的作用，Er能够集聚与主相晶粒的中心区域，发挥微合金化作用，在主相晶粒的中心区域形成强化相。该强化相具有高温稳定性，一方面能够提升永磁材料的耐热性和热稳定性，另一方面能够阻碍永磁材料在加工和使用过程中产生的位错运动和晶界的运动，从而提升永磁材料中亚结构的稳定性。同时，该强化相还能够使得永磁材料内部的位错分布更加均匀，从而不易形成稳定的晶核，抑制再结晶的发生，由此形成的大量细小质点还能够发挥钉扎作用，阻碍再结晶晶粒尺寸的增大。由此，能够减小R-T-B系永磁材料的晶粒尺寸，有利于提升R-T-B系永磁材料的磁性能。此外，由于镧系收缩的作用，重稀土元素分布在强化相的周围，能够降低重稀土元素发生偏聚的风险，从而使得R-T-B系永磁材料兼具高韧性和高强度。

进一步地，并非意在受限于任何理论或解释，当R-T-B系永磁材料中，Er元素的含量过高时，形成的强化相体积较大，容易在主相晶粒的中心区域产生偏聚现象，从而对R-T-B系永磁材料的晶界能产生不利的影响。此外，当Er元素产生偏聚现象时，强化相与主相晶粒的边界之间接触，可能会导致富钕相与主相的隔离，从而降低永磁材料的矫顽力。另外，Er元素的偏聚现象还会导致强化相对位错运动的阻碍作用过强，造成永磁材料的局部硬化，从而导致永磁材料的形变能力下降、韧性减小、脆性增加，进而使得R-T-B系永磁材料在加工和使用过程中出现裂纹。而当R-T-B系永磁材料中，Er元素的含量过低时，难以集聚得到具有一定体积的强化相，难以发挥对永磁材料的改善作用。当R-T-B系永磁材料中，Er元素的含量在本申请限定的合适的范围内时，一方面能够形成体积合适的强化相，从而减小R-T-B系永磁材料的晶粒尺寸，提升R-T-B系永磁材料的磁性能；另一方面能够阻碍重稀土元素在晶粒中心发生偏聚，从而提升R-T-B系永磁材料的韧性和强度。

在本申请第一方面的任意实施方式中，轻稀土元素R¹选自La、Ce、Pr或Nd的一种或几种，且包括Pr或Nd中的至少一者；R²选自Gd、Tb、Dy或Ho中的一种或几种。

在本申请第一方面的任意实施方式中，Er的含量为0.05wt％～1wt％。

在本申请第一方面的任意实施方式中，永磁材料的晶粒粒径为1～7μm。

在本申请第一方面的任意实施方式中，永磁材料的断裂韧度K_IC≥8.5Pa·m^1/2。

本申请第二方面提供一种用于制备本申请第一方面的永磁材料的方法，包括：

提供原料合金，原料合金按总量为100wt％计，包括20wt％～30wt％的轻稀土元素R¹、0.3wt％～6wt％的重稀土元素R²、0.05wt％～3wt％的铒Er、0.8wt％～1wt％的硼B、0.1wt％～2wt％的金属M¹、0.1wt％～0.6wt％的过渡金属M²以及余量的过渡金属T，其中，R¹包括Pr或Nd中的至少一者，M¹选自Cu，Al，Ga，Ag或In中的一种或几种，M²选自Zr，Ti或Nb中的一种或几种，T选自Fe或Co中的至少一者；

对原料合金进行精炼，得到铸片；

制备磁粉，包括将铸片氢破后，制成D50为2.8～5μm的磁粉；

制备生坯，包括将磁粉在取向磁场下压制成型后，进行等静压处理，从而得到生坯；

制备永磁材料，包括在真空环境中对生坯进行烧结后，经时效处理得到永磁材料。

在本申请第二方面的任意实施方式中，R¹选自La、Ce、Pr或Nd的一种或几种，且包括Pr或Nd中的至少一者；R²选自Gd、Tb、Dy或Ho中的一种或几种。

在本申请第二方面的任意实施方式中，铸片的厚度为0.1～0.5μm。

在本申请第二方面的任意实施方式中，磁粉中，氢元素的含量小于等于1500ppm。

在本申请第二方面的任意实施方式中，制备生坯，包括：

将磁粉在1.6～2.2T的取向磁场中压制成型后，于150～200MPa下，进行60～150s的等静压处理，从而得到生坯。

在本申请第二方面的任意实施方式中，制备永磁材料，包括：

烧结步骤，包括将生坯置于真空环境中，于1040～1100℃下烧结2～6h；

时效处理步骤，包括使生坯于850～950℃下保温2～4h后，于460～620℃下保温4～6h，从而得到永磁材料。

在本申请第二方面的任意实施方式中，永磁材料中，氢元素的含量小于等于200ppm。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将简要说明本申请实施例中所需要使用的附图；显而易见地，下面所描述的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例3的R-T-B系永磁材料的晶粒结构的扫描电子显微镜图。

图2为本申请实施例1的R-T-B系永磁材料的晶粒粒径测试图。

图3为本申请对比例2的R-T-B系永磁材料的晶粒粒径测试图。

具体实施方式

为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。

为了简便，本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及其两种以上。

本申请的上述申请内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

如背景技术所述，R-T-B系永磁材料的韧性较差，在应力的作用下，磁体可能剥落、掉边甚至开裂。由此对R-T-B系永磁材料的应用造成了极大的限制。

发明人经深入思考与大量实验，发现：相关技术中，为提升R-T-B系永磁材料的内禀矫顽力，通常会在R-T-B系永磁材料中添加重稀土元素。然而，在R-T-B系永磁材料的制备过程中，在熔炼和高温长时间保温的条件下，重稀土元素原子倾向于向晶粒的几何中心偏聚。重稀土元素的偏聚现象不仅会降低重稀土添加或渗透对内禀矫顽力的提升效果，而且容易使得晶粒的尺寸过大，造成内禀矫顽力的下降。此外，重稀土元素的偏聚现象还会阻碍R-T-B系永磁材料在加工和使用过程中，材料内部的位错运动和晶界运动，从而造成R-T-B系永磁材料的形变能力降低、韧性减小、脆性增加，进而使得R-T-B系永磁材料在加工和使用过程中出现裂纹。

鉴于此，发明人经深入研究和大量实验，提供了一种R-T-B系永磁材料及其制备方法。

本申请第一方面提供一种R-T-B系永磁材料，按总量为100wt％计，永磁材料具有以下组成：轻稀土元素R¹：20wt％～30wt％；重稀土元素R²：0.3wt％～6wt％；铒Er：0.05wt％～3wt％；硼B：0.8wt％～1％wt；金属M¹：0.1wt％～2wt％；过渡金属M²：0.1wt％～0.6wt％；过渡金属T：余量。

其中，R¹包括Pr或Nd中的至少一者；M¹选自Cu，Al，Ga，Ag或In中的一种或几种；M²选自Zr，Ti或Nb中的一种或几种；T选自Fe或Co中的至少一者。

永磁材料的主相晶粒包括位于主相晶粒中心的Er集聚相，以及位于Er集聚相周围的R²集聚相。

上述轻稀土元素可表示铈族(cerium group)稀土元素，重稀土元素可表示钇族(yttrium group)稀土元素。

上述“永磁材料的主相晶粒包括位于主相晶粒中心的Er集聚相”，可表示对于永磁材料的主相晶粒，随意选取10处以上位于非主相晶粒边界且靠近主相晶粒中心的部分，使用扫描电子显微镜，参照扫描电子显微镜分析测试方法通则JY/T 0584-2020观察的结果，在90％以上的部分中，认为存在Er元素分布。

上述“位于Er集聚相周围的R²集聚相”，可表示对于永磁材料的主相晶粒，随意选取10处以上位于Er集聚相周围且远离主相晶粒中心的部分，使用扫描电子显微镜，参照扫描电子显微镜分析测试方法通则JY/T0584-2020观察的结果，在90％以上的部分中，认为存在R²元素分布。

并非意在受限于任何理论或解释，发明人发现，在R-T-B系永磁材料中添加含量为0.05wt％～3wt％的Er，并使得R-T-B系永磁材料具有上述组成，能够显著提升永磁材料的韧性、强度和磁性能，从而使得R-T-B系永磁材料具有广阔的应用前景。

具体地，由于镧系收缩的作用，Er能够集聚与主相晶粒的中心区域，发挥微合金化作用，在主相晶粒的中心区域形成强化相。该强化相具有高温稳定性，一方面能够提升永磁材料的耐热性和热稳定性，另一方面能够阻碍永磁材料在加工和使用过程中产生的位错运动和晶界的运动，从而提升永磁材料中亚结构的稳定性。同时，该强化相还能够使得永磁材料内部的位错分布更加均匀，从而不易形成稳定的晶核，抑制再结晶的发生，由此形成的大量细小质点还能够发挥钉扎作用，阻碍再结晶晶粒尺寸的增大。由此，能够减小R-T-B系永磁材料的晶粒尺寸，有利于提升R-T-B系永磁材料的磁性能。此外，由于镧系收缩的作用，重稀土元素分布在强化相的周围，能够降低重稀土元素发生偏聚的风险，从而使得R-T-B系永磁材料兼具高韧性和高强度。

进一步地，并非意在受限于任何理论或解释，当R-T-B系永磁材料中，Er元素的含量过高时，形成的强化相体积较大，容易在主相晶粒的中心区域产生偏聚现象，从而对R-T-B系永磁材料的晶界能产生不利的影响。此外，当Er元素产生偏聚现象时，强化相与主相晶粒的边界之间接触，可能会导致富钕相与主相的隔离，从而降低永磁材料的矫顽力。另外，Er元素的偏聚现象还会导致强化相对位错运动的阻碍作用过强，造成永磁材料的局部硬化，从而导致永磁材料的形变能力下降、韧性减小、脆性增加，进而使得R-T-B系永磁材料在加工和使用过程中出现裂纹。而当R-T-B系永磁材料中，Er元素的含量过低时，难以集聚得到具有一定体积的强化相，难以发挥对永磁材料的改善作用。当R-T-B系永磁材料中，Er元素的含量在本申请限定的合适的范围内时，一方面能够形成体积合适的强化相，从而减小R-T-B系永磁材料的晶粒尺寸，提升R-T-B系永磁材料的磁性能；另一方面能够阻碍Er元素和重稀土元素发生偏聚，从而提升R-T-B系永磁材料的韧性和强度。

在一些实施例中，轻稀土元素R¹可选自La、Ce、Pr或Nd的一种或几种，且包括Pr或Nd中的至少一者；R²可选自Gd、Tb、Dy或Ho中的一种或几种。

在一些实施例中，Er的含量可为0.05wt％～1wt％。

在一些实施例中，永磁材料的晶粒粒径可以为1～7μm。例如，永磁材料所包含的晶粒的粒径可以为1～7μm、1～6μm、1～5μm或1～4μm。

上述晶粒粒径具有本领域公知的含义，可通过本领域公知的方法测试得到。例如，可以参照扫描电子显微镜分析测试方法通则JY/T 0584-2020中，与电子背散射衍射(Electron Backscattered Diffraction，EBSD)相关的技术测得。

并非意在受限于任何理论或解释，本申请的永磁材料具有合适的元素组成，能够在主相晶粒中形成合适体积的Er集聚相，从而能够使R-T-B系永磁材料的晶粒粒径在上述较小的范围内，从而使得R-T-B系永磁材料具备良好的磁性能。

在一些实施例中，永磁材料的断裂韧度K_IC≥8.5Pa·m^1/2。

并非意在受限于任何理论或解释，本申请的永磁材料具有合适的元素组成，能够在主相晶粒中形成合适体积的Er集聚相，从而能够降低重稀土元素在晶粒中心发生偏聚的风险，使得R-T-B系永磁材料具备高韧性。

本申请第二方面提供一种用于制备本申请第一方面的永磁材料的方法，包括如下步骤S10～S50。

S10，提供原料合金，原料合金按总量为100wt％计，包括20wt％～30wt％的轻稀土元素R¹、0.3wt％～6wt％的重稀土元素R²、0.05wt％～3wt％的铒Er、0.8wt％～1wt％的硼B、0.1wt％～2wt％的金属M¹、0.1wt％～0.6wt％的过渡金属M²以及余量的过渡金属T，其中，R¹包括Pr或Nd中的至少一者，M¹选自Cu，Al，Ga，Ag或In中的一种或几种，M²选自Zr，Ti或Nb中的一种或几种，T选自Fe或Co中的至少一者。

S20，对原料合金进行精炼，得到铸片。

步骤S20中，精炼可以通过本领域公知的方法实现，在此不作限定。作为一个示例，可以将原料合金加入真空感应速凝炉中、于1400-1550℃进行精炼。

S30，制备磁粉，包括将铸片氢破后，制成D50为2.8～5μm的磁粉。

步骤S30中，可通过氢破炉对铸片进行氢破处理，从而使得稀土金属间化合物吸氢并歧化分解，再在随后的强制脱氢过程中歧化产物复合成晶粒细小的原化合物相，从而使得永磁材料晶粒的进一步细化，并产生沿主相C轴方向的晶体结构，从而制备出具有优异磁性能和磁各向异性的磁粉。在一些实施例中，对铸片进行氢破处理后，可以将氢破后的粉末加入气流磨中进行处理，从而得到具有合适粒径的磁粉。

S40，制备生坯，包括将磁粉在取向磁场下压制成型后，进行等静压处理，从而得到生坯。

步骤S40中，将磁粉在取向磁场下压制成型可通过本领域公知的方法实现，在此不作限定，作为一个示例，可以将磁粉填入成型机的模孔中，利用冲头构成空腔，同时从外部施加取向磁场，保持该状态通过冲头加压并成型，然后取出。上述取向磁场可以包括利用直流电源形成的静磁场，也可以包括利用电容放电形成的脉冲磁场以及交流磁场等，可以根据实际需要进行选取，在此不作限定。上述等静压处理的压力及等静压处理的时长可根据实际情况进行调整，在此不作限定。

S50，制备永磁材料，包括在真空环境中对生坯进行烧结后，经时效处理得到永磁材料。

并非意在受限于任何理论或解释，本申请的方法通过对具有上述组成的原料合金进行加工处理，得到生胚，再经过烧结和时效处理，得到永磁材料，能够通过镧系收缩的作用，使得永磁材料的主相晶粒包括位于主相晶粒中心的Er集聚相，以及位于Er集聚相周围的R²集聚相。由此，一方面能够在主相晶粒中心形成体积合适的强化相，从而减小R-T-B系永磁材料的晶粒尺寸，提升R-T-B系永磁材料的磁性能；另一方面能够阻碍Er元素和重稀土元素发生偏聚，从而提升R-T-B系永磁材料的韧性和强度。

在一些实施例中，R¹可选自La、Ce、Pr或Nd的一种或几种，且包括Pr或Nd中的至少一者；R²可选自Gd、Tb、Dy或Ho中的一种或几种。

在一些实施例中，铸片的厚度可为0.1～0.5μm。

并非意在受限于任何理论或解释，铸片的厚度在上述合适的范围内，有利于使得原料合金中各元素的原子在永磁材料中具有合适的分布，从而有利于磁粉在取向磁场的作用下，磁矩排列时取向趋于一致而呈现出良好的磁性。

在一些实施例中，磁粉中，氢元素的含量可小于等于1500ppm。

并非意在受限于任何理论或解释，本申请的方法利用具有特定组成的原料合金制备磁粉，磁粉能够具有较低的氢元素含量，且在后续处理过程中，氢元素更容易被除去。由此，能够降低由于氢元素含量过高导致的永磁材料韧性降低、脆性增加、机械强度降低的风险。

在一些实施例中，制备生坯，可以包括：将磁粉在1.6～2.2T的取向磁场中压制成型后，于150～200MPa下，进行60～150s的等静压处理，从而得到生坯。

并非意在受限于任何理论或解释，在上述取向磁场中对磁粉进行压制，有利于制备得到磁性能良好的生坯。在上述条件下进行等静压处理，有利于减少生坯中的孔洞，提高生坯的致密度和力学性能，从而有利于制备得到高韧性、高强度的永磁材料。

在一些实施例中，制备永磁材料坯，可以包括烧结步骤以及时效处理步骤。

烧结步骤，包括将生坯置于真空环境中，于1040～1100℃下烧结2～6h。

时效处理步骤，包括使生坯于850～950℃下保温2～4h后，于460～620℃下保温4～6h，从而得到永磁材料。

通过对生坯进行烧结后，分别在850～950℃下及460～620℃下进行保温，有利于富稀土元素偏聚到晶界，更好的形成光滑的R¹M¹包裹层，从而起到更好的去磁耦合作用，从而提升永磁材料的矫顽力，进而提升永磁材料的磁性能。

在一些实施例中，永磁材料中，氢元素的含量可小于等于200ppm。

并非意在受限于任何理论或解释，根据本申请的方法制备的永磁材料中具有上述较低的氢元素含量，有利于降低由于氢元素含量过高导致的永磁材料韧性降低、脆性增加、机械强度降低的风险。

在一些实施例中，在制备永磁材料之后，还可以对永磁材料进行机加工，以调整永磁材料的尺寸、形状等。具体的机加工方式可根据所需要的产品规格进行调整，在此不作限定。

在一些实施例中，对永磁材料进行机加工之后，还可以对永磁材料进行表面清洁处理，例如通过酸洗使得机加工后的永磁材料表面无油无尘。

在一些实施例中，在制备永磁材料之后，还可以对永磁材料进行表面处理。作为示例，可以对永磁材料进行表面防锈处理，例如使用树脂涂覆、金属电镀、蒸镀膜等。可以根据用途、性能需求、成本而选择适当的表面处理方式，在此不作限定。

实施例

下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。

实施例1～20

提供原料合金，将原料合金进行熔炼为合金液；

将合金液加入至真空感应速凝炉中，1400～1550℃进行精炼，精炼后制成厚度为0.1～0.5μm的铸片；

将铸片加入氢破炉进行氢破后，将氢破后的粉末加入到气流磨内，制成D50为2.8～5μm的磁粉；

将磁粉混合均匀后，在1.6～2.2T的取向磁场中进行压制成型后，进行等静压处理，制成生坯，等静压处理的压力为150～200MPa，时间为60～120s；

将生坯置于烧结炉中在1040～1100℃温度下烧结2～6h后，在850～950℃保温2～4h后，再在460～680℃保温4～6h，得到永磁材料。

各实施例中，原料合金的组成分别如表1所示。

对比例1～3

基于实施例1～20的制备过程，根据表1所示调整对比例1～3的制备参数，制备对比例1～3的永磁材料。

测试部分

永磁材料的组成测试

通过ICP发射光谱分析测定。

晶粒结构测试

使用扫描电子显微镜HITACHI TM 4000II，参照扫描电子显微镜分析测试方法通则JY/T 0584-2020测试对实施例3的永磁材料进行晶粒结构测试，测试结果如图1所示。

晶粒粒径测试

使用扫描电子显微镜HITACHI TM 4000II，参照扫描电子显微镜分析测试方法通则JY/T 0584-2020中与EBSD相关技术进行测试。其中，实施例1及对比例2的晶粒粒径测试图分别如图2和图3所示。

剩余磁化强度Br测试

参照测试标准GB/T 3217，使用ATM-4磁参数测试仪进行测试。

内禀矫顽力H_cj测试

参照测试标准GB/T 3217，使用ATM-4磁参数测试仪进行测试。

最大磁能积(BH)max测试

参照测试标准GB/T 3217，使用ATM-4磁参数测试仪进行测试。

断裂韧度测试

参照测试标准GB/T 31967.2-2015进行测试。

实施例1～20与对比例1～3中，永磁材料的组成如表2所示，其余参数的测试结果分别如表3所示。

表1

表2

表3

综合表3的测试结果可知，在R-T-B系永磁材料中添加适量的Er元素，能够使得永磁材料兼具良好的磁性能和高断裂韧度，从而使得永磁材料具备良好的可加工性能。而相对于此，对比例1～3中，Er元素的添加量不在本申请限定的范围内，制备得到的永磁材料的抗压强度远低于实施例1～20。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可容易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都被应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种R-T-B系永磁材料，按总量为100wt％计，所述永磁材料具有以下组成：

轻稀土元素R¹：20wt％～30wt％；

重稀土元素R²：0.3wt％～6wt％；

铒Er：0.05wt％～3wt％；

硼B：0.8wt％～1wt％；

金属M¹：0.1wt％～2wt％；

过渡金属M²：0.1wt％～0.6wt％；

过渡金属T：余量，

其中，所述R¹包括Pr或Nd中的至少一者；所述M¹选自Cu，Al，Ga，Ag或In中的一种或几种；所述M²选自Zr，Ti或Nb中的一种或几种；所述T选自Fe或Co中的至少一者，

所述永磁材料的主相晶粒包括位于所述主相晶粒中心的Er集聚相，以及位于所述Er集聚相周围的R²集聚相。

2.根据权利要求1所述的永磁材料，其中，所述轻稀土元素R¹选自La、Ce、Pr或Nd的一种或几种，且包括Pr或Nd中的至少一者；

所述R²选自Gd、Tb、Dy或Ho中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的永磁材料，其中，所述Er的含量为0.05wt％～1wt％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的永磁材料，其中，所述永磁材料的晶粒粒径为1～7μm。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的永磁材料，所述永磁材料的断裂韧度K_IC≥8.5Pa·m^1/2。

6.一种用于制备根据权利要求1-5中任一项所述的永磁材料的方法，包括：

提供原料合金，所述原料合金按总量为100wt％计，包括20wt％～30wt％的轻稀土元素R¹、0.3wt％～6wt％的重稀土元素R²、0.05wt％～3wt％的铒Er、0.8wt％～1wt％的硼B、0.1wt％～2wt％的金属M¹、0.1wt％～0.6wt％的过渡金属M²以及余量的过渡金属T，其中，所述R¹包括Pr或Nd中的至少一者，所述M¹选自Cu，Al，Ga，Ag或In中的一种或几种，所述M²选自Zr，Ti或Nb中的一种或几种，所述T选自Fe或Co中的至少一者；

对所述原料合金进行精炼，得到铸片；

制备磁粉，包括将所述铸片氢破后，制成D50为2.8～5μm的磁粉；

制备生坯，包括将所述磁粉在取向磁场下压制成型后，进行等静压处理，从而得到所述生坯；

制备所述永磁材料，包括在真空环境中对所述生坯进行烧结后，经时效处理得到所述永磁材料。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述R¹选自La、Ce、Pr或Nd的一种或几种，且包括Pr或Nd中的至少一者；

所述R²选自Gd、Tb、Dy或Ho中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述铸片的厚度为0.1～0.5μm。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述磁粉中，氢元素的含量小于等于1500ppm。

10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述制备生坯，包括：

将所述磁粉在1.6～2.2T的取向磁场中压制成型后，于150～200MPa下，进行60～150s的等静压处理，从而得到所述生坯。

11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述制备所述永磁材料，包括：

烧结步骤，包括将所述生坯置于真空环境中，于1040～1100℃下烧结2～6h；

时效处理步骤，包括使所述生坯于850～950℃下保温2～4h后，于460～620℃下保温4～6h，从而得到所述永磁材料。

12.根据权利要求6-11中任一项所述的方法，其中，所述永磁材料中，氢元素的含量小于等于200ppm。

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