CN117095892A

CN117095892A - 烧结钕铁硼永磁体及其制备方法

Info

Publication number: CN117095892A
Application number: CN202311323832.2A
Authority: CN
Inventors: 白锁; 赵文强; 付渊哲; 王超; 贾金辉; 李永峰; 高斌; 李仕林; 栗邦辰; 侯佩君
Original assignee: Baotou Tianshi Rare Earth New Material Co ltd; Inner Mongolia University of Science and Technology
Current assignee: Baotou Tianshi Rare Earth New Material Co ltd; Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority date: 2023-10-13
Filing date: 2023-10-13
Publication date: 2023-11-21
Anticipated expiration: 2043-10-13
Also published as: CN117095892B

Abstract

本发明公开了一种烧结钕铁硼永磁体及其制备方法，该烧结钕铁硼永磁体的组分为R_aEr_bB_cM_dTi_eZr_fFe_余量；其中，R选自Nd和Pr中的至少一种，且必须含有Nd；M选自Co、Cu、Al和Ga中的一种或多种；基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，其中，R为a重量份，a为17.00～35.00；Er为b重量份，b为0.06～9.50；B为c重量份，c为0.88～0.98；M为d重量份，d为0.10～3.50；Ti为e重量份，e为0.05～0.80；Zr为f重量份，f为0.01～0.20；Fe为余量。本发明的烧结钕铁硼永磁体的总的磁性能较好，热稳定性较好，成本较低。

Description

烧结钕铁硼永磁体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种烧结钕铁硼永磁体及其制备方法。

背景技术

烧结Nd-Fe-B系永磁体具有优异的磁性能（包括高饱和磁化强度、高磁能积等），已在传统汽车、风力发电、新能源汽车、节能家电、消费电子、变频空调和医疗器械等领域中得到了广泛的应用。

目前，从节约成本的角度考虑，有文献报道将稀土La，Ce元素添加至Nd₂Fe₁₄B永磁体中，Nd的一部分用稀土La，Ce元素来替代，可以降低生产成本，提高性价比。然而由于La₂Fe₁₄B/Ce₂Fe₁₄B 的饱和磁化强度Ms、各向异性场H_A和居里温度Tc远低于Nd₂Fe₁₄B和Pr₂Fe₁₄B，将 La、Ce 熔入合金中会使得 La、Ce替代了主相中的 Nd 而严重恶化烧结钕铁硼永磁体的磁性能。此外，在制备工艺方面，由于La₂Fe₁₄B、Ce₂Fe₁₄B相的熔点低，永磁体的烧结工艺过程中不仅易导致晶粒长大，恶化磁体性能，还增加了永磁体的生产难度。

例如，CN102800454B公开了一种低成本双主相Ce永磁合金及其制备方法。所述的Ce永磁合金的化学式按重量百分比为(Ce_x，Re_1-x)aFe_100-a-b-cB_bTM_c，其中，0.4≤x≤0.8，29≤a≤33，0.8≤b≤1.5，0.5≤c≤2，Re为Nd，Pr，Dy，Tb，Ho元素中一种或几种；所述的Ce永磁合金具有(Ce，Re)-Fe-B低H_A相和Nd-Fe-B高H_A相的双主相结构。

还有文献报道了通过添加Er来降低成本。例如，CN115240942A公开了一种氢破铒耐腐蚀钕铁硼磁体，包括磁基体和涂覆在磁基体表面的防腐蚀层，所述磁基体包括如下重量百分比的组分：镨钕合金：15～29%，硼：5.2～6%，铒：1-10%，铜：0～2%，锆：0～2%，钴：0～2%，铌：0～2%，铝：0～2%，镓：0～2%，余量为铁。该发明中氢破铒耐腐蚀钕铁硼磁体具有较高温度环境下耐腐蚀性能好的优点。但这种技术使得Er通过晶界扩散至主相晶粒边缘或者在晶界处聚集，未体现磁体的磁性能。此外，制备工艺复杂和周期较长，增加了磁体的生产难度。

CN116313353A公开了一种钕铁硼磁体及其制备方法。该钕铁硼磁体由包括主相合金I和主相合金II的成分制备而得，其中：主相合金I和主相合金II的重量比为1～9:1；在主相合金I中，镨钕20～35wt%，铒2～8wt%，硼0.8～1.0wt%，锆0.1～1.0wt%，钴0.1～1.2wt%，余量为Fe；在主相合金II中，镨25～35wt%，硼0.8～1.0wt%，铝0.2～1.2wt%，铜0.1～1.0wt%，余量为Fe。该专利文献的钕铁硼磁体具有优异的韧性和耐腐蚀性，未体现磁体的磁性能。此外，该钕铁硼磁体制备工艺复杂和周期较长，增加了磁体的生产难度。该文献未涉及磁体的方形度、剩磁温度系数和矫顽力温度系数。

CN106169345A公开了一种钕铁硼磁体及制备方法，该专利文献中总稀土量较高，最低为38%，稀土资源过度利用，成本不但没有降低，其剩磁、矫顽力均会降低。CN113990593A公开了一种钕铁硼磁体及其制备方法，该专利文献中添加Er、Y、Gd等元素，成本基本没有降低，而且剩磁、矫顽力均会降低。该两篇文献均未涉及磁体的方形度、剩磁温度系数和矫顽力温度系数。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种烧结钕铁硼永磁体，其总的磁性能较好，热稳定性较好，成本较低。本发明的另一个目的在于提供上述烧结钕铁硼永磁体的制备方法。

本发明采用如下技术方案实现上述目的。

一方面，本发明提供一种烧结钕铁硼永磁体，其组分为R_aEr_bB_cM_dTi_eZr_fFe_余量；

其中，R选自Nd和Pr中的至少一种，且必须含有Nd；M选自Co、Cu、Al和Ga中的一种或多种；

基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，其中，

R为a重量份，a为17.00～35.00；

Er为b重量份，b为0.06～9.50；

B为c重量份，c 为0.88～0.98；

M为d重量份，d 为0.10～3.50；

Ti为e重量份，e 为0.05～0.80；

Zr为f重量份，f为 0.01～0.20；

Fe为余量。

根据本发明所述的烧结钕铁硼永磁体，优选地，b、e、f满足以下关系式：2f≤e≤0.1b+0.2。

根据本发明所述的烧结钕铁硼永磁体，优选地，b为0.10～8.50。

根据本发明所述的烧结钕铁硼永磁体，优选地，b为0.50～7.00。

根据本发明所述的烧结钕铁硼永磁体，优选地，e为0.05～0.40。

根据本发明所述的烧结钕铁硼永磁体，优选地，f为0.02～0.10。

另一方面，本发明还提供一种如上所述的烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括如下步骤：

（1）将烧结钕铁硼永磁体的原料进行熔炼和速凝铸片，获得合金片；

（2）将合金片通过氢破制成合金粗粉；

（3）将合金粗粉通过气流磨制成磁粉；

（4）将磁粉通过磁场取向压制和等静压处理，获得生坯；

（5）将生坯进行热处理，得到烧结钕铁硼永磁体。

根据本发明所述的制备方法，优选地，步骤（1）中，Er元素以Er-Fe合金形式添加为原料。

根据本发明所述的制备方法，优选地：

步骤（1）中，合金片的厚度为0.30～0.45mm；

步骤（3）中，磁粉的平均粒度D50为3.0～4.5µm，且粒度D90与粒度D10的比值小于5.0。

根据本发明所述的制备方法，优选地：

步骤（4）中，生坯的密度为4～5.5g/cm³；

步骤（5）中，将生坯进行热处理包括：在真空环境中，第一次真空热处理温度为1020～1080℃，处理时间为3～6h；第二次热处理温度为880～1000℃，处理时间为2～4h；第三次热处理温度为450～620℃，处理时间为3～6h。

本发明的烧结钕铁硼永磁体的总的磁性能较好，热稳定性较好，成本较低。根据本发明优选的技术方案，本发明通过调整烧结钕铁硼永磁体中的各元素配比，可以获得本发明的烧结钕铁硼永磁体。此外，本发明的制备方法工艺简单、生产难度低、周期较短。

附图说明

图1为本发明的实施例7所得烧结钕铁硼永磁体的微观形貌图。

图2为本发明的对比例9所得烧结钕铁硼永磁体的微观形貌图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明所述的“剩磁”，是指饱和磁滞回线上磁场强度为零处所对应的磁通密度的数值，通常记作Br或Mr，单位为特斯拉（T）或高斯（Gs）。1Gs=0.0001T。

本发明所述的“矫顽力”，也称为内禀矫顽力，是指从磁体的饱和磁化状态，把磁场单调地减小到零并反向增加，使其磁化强度沿饱和磁滞回线减小到零时的磁场强度，通常记作Hcj或MHc，单位为奥斯特（Oe）或安/米（A/m）。1Oe=79.6A/m。

本发明所述的“磁能积”，是指退磁曲线上任何一点的磁通密度(B)与相应的磁场强度(H)的乘积，通常记作BH。BH的最大值称为“最大磁能积”，通常记作(BH)max，单位为高斯奥斯特(GOe)或焦/米³(J/m³)。1MGOe=7.96k J/m³。

本发明所述的“方形度”采用Hk/Hcj表示。弯曲点磁场Hk为退磁曲线上J=0.9Br时所对应的磁场，也称为膝点矫顽力。Hcj为室温时的内禀矫顽力。

本发明所述的“居里温度”，是指磁性材料中自发磁化强度降到零时的温度，是铁磁性或亚铁磁性物质转变成顺磁性物质的临界点，用Tc表示。单位为摄氏度(℃)。

本发明所述的“剩磁温度系数α_Br”和“矫顽力温度系数β_Hcj”的定义分别为：；其单位为%/℃。

本发明所述的“平均粒度D50”表示粒度分布曲线中累积分布为50%时的最大颗粒的等效直径。本发明所述的“平均粒度D90”表示粒度分布曲线中累积分布为90%时的最大颗粒的等效直径。本发明所述的“平均粒度D10”表示粒度分布曲线中累积分布为10%时的最大颗粒的等效直径。本发明所述的“真空”，是指绝对真空度；其数值越小，表示真空度越高。

近年来，由于稀土金属Nd、Pr、Dy、Tb、Gd、Ho等居于高价，增加了生产成本，降低了性价比。本发明以在降低生产成本的同时获得高磁性能的永磁体为目的。

本发明通过对稀土R、重稀土Er，以及几种特定元素B、Co、Ga、Cu、Zr、Ti、Al和Fe元素的含量进行优化，进而以特定比例限定Er、Ti和Zr元素含量，从而可以在降低成本的同时，使得永磁体保持较高的磁性能（兼顾剩磁、矫顽力、最大磁能积和方形度）和较高的热稳定性。对烧结钕铁硼永磁体进行分析，本发明认为Er、Ti和Zr元素含量对烧结钕铁硼永磁体的微观组织形貌、矫顽力和方形度有重大影响。

烧结钕铁硼永磁体

在本发明中，烧结钕铁硼永磁体包含以Nd₂Fe₁₄B、Er₂Fe₁₄B和/或Pr₂Fe₁₄B化合物晶粒作为主相和晶粒间低熔点的富稀土相作为晶界相。以Nd₂Fe₁₄B、Er₂Fe₁₄B和/或Pr₂Fe₁₄B化合物晶粒作为主相在永磁体中随机均匀地分布。本发明的烧结钕铁硼永磁体的组分为R_aEr_bB_cM_dTi_eZr_fFe_余量。本发明的烧结钕铁硼永磁体含有不可避免的杂质。

在本发明中，R选自Nd和Pr中的至少一种，且必须含有Nd。优选地，R为Nd和Pr。Nd和Pr的重量比可以为72～76:24～28，优选为74～76:24～26，例如75:25。a表示R的重量份的数值。基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，R为a重量份，a为17.00～35.00，优选为20.00～34.00，更优选为20.00～32.00。本发明发现，当稀土R元素的重量份数小于17.00份时，无法形成足够的Nd₂Fe₁₄B和/或Pr₂Fe₁₄B相，进而不能获得足够高的剩磁和矫顽力。当重量份数大于35.00份时，降低生产成本不显著，同时限制获得足够高的剩磁，即剩磁会降低。

b为Er的重量份的数值。基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，Er为b重量份，b为0.06～9.50，优选为0.10～8.50，更优选为0.50～7.00。本发明发现，当Er元素小于0.06份时，Er元素的添加量过低，降低生产成本不显著，同时限制获得足够高的剩磁和方形度。当大于9.50份时，Er元素的添加量过高，虽能明显降低生产成本，但无法形成足够的Nd₂Fe₁₄B和/或Pr₂Fe₁₄B相，进而不能获得足够高的剩磁和矫顽力。

c为B的重量份的数值。B表示硼元素。基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，B为c重量份，c 为0.88～0.98，优选为0.89～0.96。本发明发现，当硼B含量小于0.88份时，主相比率降低，造成剩磁损失。当硼B含量大于0.98份时，主相比率较高，易形成硼化物形式的高熔点析出物，不易形成足够宽度的连续的晶界相，也不益于获得足够高的矫顽力。

M选自Co、Cu、Al和Ga中的一种或多种。在某些实施方案中，M为Co、Cu、Al和Ga。在另一些实施方案中，M为Co、Cu、Al。d为M的重量份的数值。基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，M为d重量份，d 为0.10～3.50，优选为0.20～3.20，更优选为1.00～3.00，再优选为1.55～3.00。适量的M会有提高居里点、提高耐高温性、改善晶界组织、提高矫顽力等效果。当M含量小于0.10份时，主相比率增加，矫顽力比较低，增加生产成本。当M含量大于3.50份时，主相比率降低，导致不能获得足够高的剩磁。在某些具体的实施方案中，Co含量可以为0.80～2.00份，例如可以为0.80份，0.90份，1.00份，1.20份，1.50份，1.80份或2.00份。Cu可以为0.15～0.28份，例如可以为0.15份，0.20份，0.22份，0.24份，0.25份或0.28份。Al可以为0.60～1.00份，例如可以为0.60份，0.68份，0.70份，0.75份，0.85份，0.90份，0.95份或1.00份。Ga可以为0～0.30份，例如可以为0份，0.10份，0.15份， 0.20份或0.30份。

e为Ti的重量份的数值。基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，Ti为e重量份，e 可以为0.05～0.80，优选为0.10～0.70，更优选为0.12～0.40。本发明发现，适量的Ti元素在所述烧结钕铁硼永磁体中以硼化物等形式形成高熔点析出物，具有抑制烧结过程中结晶粒成长的效果，提高矫顽力。当Ti含量小于0.05份时，在烧结过程容易出现异常长大的晶粒，导致矫顽力和方形度降低。当Ti含量大于0.80份时，使主相比率降低而不能获得足够高的剩磁，同时导致烧结体的加工性变差。

f为Zr的重量份的数值。基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，Zr为f重量份，f可以为 0.01～0.20，优选为0.02～0.15，更优选为0.05～0.10。本发明发现，适量的Zr元素在所述烧结钕铁硼永磁体中以硼化物等形式形成高熔点析出物，具有抑制烧结过程中结晶粒成长的效果，提高矫顽力。当Zr含量小于0.01份时，在烧结过程容易出现异常长大的晶粒，导致矫顽力降低。当Zr含量大于0.20份时，使主相比率降低而不能获得足够高的剩磁和方形度，同时导致烧结体的加工性变差。

并且，在本发明中，Er、Ti和Zr的含量满足2f≤e≤0.1b+0.2时，磁性能更好。本发明通过深入研究发现，Er元素、Ti元素和Zr元素与烧结钕铁硼永磁体的微观组织形貌、矫顽力和方形度有显著影响。所述烧结钕铁硼永磁体中Er、Ti和Zr的含量满足2f≤e≤0.1b+0.2时，并控制Er的含量在一定范围内，可以获得良好微观组织形貌、高矫顽力和高方形度的烧结钕铁硼永磁体，且该烧结钕铁硼永磁体的成本低、热稳定性好，并实现本发明的工艺简单、周期短、生产难度低的目标。当Er、Ti和Zr含量不满足上述关系式时，容易形成晶粒异常长大，降低矫顽力和方形度，不利于获得高磁性能的烧结钕铁硼永磁体。

Fe为余量，指的是基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，Fe的量为（100-a-b-c-d-e-f）份。

在本发明中，所述的份，除非另有说明，均指的是重量份。

在某些具体的实施方案中，基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，R为a重量份，a为30.00～33.00，R为Pr和Nd，Pr和Nd的重量比为 25:75；Er为b重量份，b为0.06～0.90，B为c重量份，c为0.90～0.97，M为d重量份，d为2.00～2.25，M选自Co、Cu、Al和Ga中的多种，Ti为e重量份，e为0.15～0.20，Zr为f重量份，f为0.06～0.10，Fe为余量。这样的永磁体的磁性能较高，包括剩磁、矫顽力、最大磁能积和方形度较高，尤其是矫顽力较高。

在另一些具体的实施方案中，基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，R为a重量份，a为21.00～28.00，R为Pr和Nd，Pr和Nd的重量比为 25:75；Er为b重量份，b为5.00～7.00，B为c重量份，c为0.88～0.96，M为d重量份，d为1.89～2.85，M选自Co、Cu、Al和Ga中的多种，Ti为e重量份，e为0.10～0.18，Zr为f重量份，f为0.05～0.09，Fe为余量。这样的永磁体的磁性能较高，包括剩磁、矫顽力、最大磁能积和方形度较高，尤其是方形度较高。

烧结钕铁硼永磁体的制备方法

烧结钕铁硼永磁体的制备方法包括如下步骤：

（1）将烧结钕铁硼永磁体的原料进行熔炼和速凝铸片，获得合金片；（2）将合金片通过氢破制成合金粗粉；（3）将合金粗粉通过气流磨制成磁粉；（4）将磁粉通过磁场取向压制和等静压处理，获得生坯；（5）将生坯进行热处理，得到烧结钕铁硼永磁体。

步骤（1）中，Er元素以Er-Fe合金形式添加为原料。所得合金片的厚度为0.30～0.45mm。熔炼和速凝铸片可以采用本领域已知的工艺。

步骤（2）中，氢破可以采用本领域已知的工艺。

步骤（3）中，磁粉的平均粒度D50为3.0～4.5µm，且粒度D90与粒度D10的比值小于5.0。在本发明的磁粉的粒度D50及粒度分布D90/D10的范围内，磁性能较好，尤其是方形度较高。

步骤（4）中，磁场取向压制的压力可以为7～14MPa，优选为8～12MPa，更优选为9～10MPa。等静压处理的压力可以为180～220MPa，优选为190～210MPa，更优选为200～205MPa。生坯的密度为4～5.5g/cm³。

步骤（5）中，将生坯进行热处理包括：在真空环境中，第一次真空热处理温度为1020～1080℃，处理时间为3～6h；第二次热处理温度为880～1000℃，处理时间为2～4h；第三次热处理温度为450～620℃，处理时间为3～6h。所述真空环境指的是真空度低于1.0×10^-2Pa的环境。

测试方法

元素含量的测定：R、Er、B、Ga、Cu、Al、Co、Zr、Ti及Fe含量(wt%)使用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)进行测定。

磁性能的测定：使用B-H磁测仪在室温环境下测定烧结钕铁硼永磁体的磁性能，获得烧结钕铁硼永磁体的室温剩磁、室温矫顽力、室温方形度。

剩磁温度系数和矫顽力温度系数：通过测定室温（T₀）和升高至某一温度（T）下的剩磁和矫顽力，然后分别通过公式计算而得。

微观形貌图：采用扫描电镜获得，扫描电镜是TESCAN的型号为MIRA3的场发射扫描电镜。

实施例1～15和对比例1～3

按表1配方准备原料，配方符合以下条件：

其组分为R_aEr_bB_cM_dTi_eZr_fFe_余量。基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，a、b、c、d、e、f分别为烧结钕铁硼永磁体中R、Er、B、M、Ti、Zr的重量份数的数值，Fe为余量，即Fe为（100-a-b-c-d-e-f）重量份。

采用包括如下步骤的制备方法制成烧结钕铁硼永磁体：

熔炼铸片：将原料进行真空熔炼，然后速凝铸片，获得合金片，合金片的厚度范围均为0.30～0.45mm；

破碎：将合金片通过氢破制成合金粗粉；

制粉：将合金粗粉通过气流磨后获得磁粉，实施例1～15中磁粉的粒度D50分别为3.82µm、4.00µm、3.76µm、3.57µm、4.04µm、3.92µm、3.76µm、3.85µm、3.76µm、3.82µm、4.04µm、4.01µm、3.82µm、3.66µm、3.91µm，且粒度D90与粒度D10的比值分别为4.51、4.28、4.54、4.57、4.25、4.35、4.42、4.52、4.55、4.52、4.33、4.26、4.43、4.51、4.57；对比例1～3中磁粉的粒度D50分别为3.78µm、3.82µm、3.92µm，粒度D90与粒度D10的比值分别为4.51、4.43、4.31。

压制：将磁粉通过在10MPa下磁场取向压制和在200MPa下等静压处理，获得生坯；生坯密度为5.4g/cm³；

热处理：将生坯在真空环境下三次热处理，获得烧结钕铁硼永磁体。第一次真空热处理温度为1060℃，处理时间为5.5h；第二次热处理温度为910℃，处理时间为3h；第三次热处理温度为560℃，处理时间为5h。性能测试结果见表2。

由实施例和对比例1、2、3可知，当烧结钕铁硼永磁体的Er含量、Ti元素含量、Zr元素含量不满足关系式：2f≤e≤0.1b+0.2时，烧结钕铁硼永磁体的方形度偏低，明显低于实施例1～15中烧结钕铁硼永磁体的方形度。这可能是因为烧结钕铁硼永磁体不能获得良好微观组织，易出现晶粒异常长大现象导致的。图1为实施例7的微观组织结构图，晶粒均匀，无晶粒异常长大现象。

对比例4～8

按表3的配方准备原料。对比例4至对比例8的磁粉的粒度D50分别为3.72µm，4.02µm、3.85µm、3.76µm、3.81µm，粒度D90与粒度D10的比值分别为4.51、4.22、4.13、4.42、4.47。其余条件与实施例1相同。测试结果参见表4。

由表3和表4的对比例4～7和实施例1～15对比可知，虽然它们的b、e、f也满足本申请的关系式，但随着Er含量的增加（即b变大），烧结钕铁硼永磁体的剩磁、矫顽力、最大磁能积逐渐降低。当Er含量达到18份（即b为18）时，剩磁、矫顽力、最大磁能积分别降低至10.12kGs、4.21kOe、33.35MGOe，Er含量过高，虽然方形度不低，但是永磁体的磁性能偏低，失去了其应用前景。因此，需要将Er的含量控制在本发明的特定范围内，才能获得综合磁性能较高的永磁体。此外，当对比例8中添加Er含量为0份（即b为0）时，虽然剩磁、矫顽力、最大磁能积较高，但方形度降低。

实施例16～21和对比例9～11

实施例16～21和对比例9～11与实施例7的区别在于：磁粉的粒度D50不同，粒度D90与粒度D10的比值不同。实施例16～21和对比例9～11中磁粉的粒度D50，以及粒度D90与粒度D10的比值分别见表5，所得烧结钕铁硼永磁体的测试结果见表6。

由表5和表6可知，在实施例16～21和实施例7中，在本发明的磁粉的粒度D50及粒度分布D90/D10的范围内，随着磁粉的粒度D50及粒度分布D90/D10的增加，烧结钕铁硼永磁体的剩磁和最大磁能积逐渐减小，矫顽力先增加后减小，最高达到17.82kOe，最低为17.12kOe，方形度均达到99.1以上。

由对比例9～10与实施例16～21和实施例7相比较可知，对比例9～10中永磁体的剩磁和最大磁能积较高，矫顽力和方形度偏低，这应该是因为磁粉的粒度D50越小，烧结钕铁硼永磁体中越易出现晶粒异常长大现象，晶粒尺寸一致性较差，恶化了微观组织结构，导致永磁体的矫顽力和方形度降低。图2为对比例9所得烧结钕铁硼永磁体的微观形貌图。晶粒异常长大现象如图2中的白圆圈部分所示。

由对比例11与实施例21～26和实施例7相比较可知，对比例11中永磁体的剩磁、矫顽力、最大磁能积较高，方形度稍微偏低，应该主要源于磁粉的粒度D50过大及粒度分布D90/D10过宽，烧结钕铁硼永磁体中也容易出现大晶粒及晶粒异常长大现象，晶粒尺寸一致性较差，恶化微观组织结构，导致烧结钕铁硼永磁体的磁性能降低。

对比例12～18

对比例12～18与实施例7的区别在于：

(1)对比例12～18的烧结钕铁硼永磁体的组分按表7配方准备原料（基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体）。对比例14～18的烧结钕铁硼永磁体中添加Ce或LaCe中的一种。

(2)将合金粗粉通过气流磨后获得烧结钕铁硼永磁体的磁粉，对比例12～18中磁粉的粒度D50分别为3.96µm、3.83µm、3.92µm、4.02µm、3.77µm、4.04µm、3.82µm，且粒度D90与粒度D10的比值分别为4.45、4.41、4.42、4.38、4.52、4.47、4.35；

(3)将生坯经过真空环境下三次热处理，获得烧结钕铁硼永磁体。在真空环境中，第一次真空热处理温度为1050℃，处理时间为5.5h；第二次热处理温度为910℃，处理时间为3h；第三次热处理温度为485℃，处理时间为5h。

其余步骤和条件与实施例7相同，所得烧结钕铁硼永磁体的测试结果参见表7～8。

在表7和表8中，实施例4、7与对比例1、2、12、13相比较，可知含Er和不含Er烧结钕铁硼永磁体的剩磁和矫顽力相近，且含Er烧结钕铁硼永磁体与不含Er烧结钕铁硼永磁体的剩磁温度系数和矫顽力温度系数相近。而实施例10、13、15与对比例1、2、12、13中烧结钕铁硼永磁体的矫顽力和剩磁还是存在区别的，尤其是矫顽力区别明显，但它们的剩磁温度系数和矫顽力温度系数却相近，这应该主要源于含Er烧结钕铁硼永磁体中形成的Er₂Fe₁₄B相居里温度Tc相近于Nd₂Fe₁₄B和Pr₂Fe₁₄B相居里温度。实施例4与对比例14、实施例7与对比例15、实施例10与对比例16、实施例13和15与对比例17、 18相比较，可知含Er和含Ce或LaCe烧结钕铁硼永磁体的剩磁和矫顽力相近，但含Er烧结钕铁硼永磁体的剩磁温度系数和矫顽力温度系数明显高于含Ce或LaCe烧结钕铁硼永磁体，这应该主要源于含Er的烧结钕铁硼永磁体中形成的Er₂Fe₁₄B相居里温度Tc高于Ce₂Fe₁₄B和La₂Fe₁₄B相居里温度。由此可见，本发明的含Er烧结钕铁硼永磁体具有高磁性能，同时保持高剩磁温度系数和矫顽力温度系数，本发明能够获得低成本、高磁性能、高热稳定性的烧结钕铁硼永磁体。

对比例19～20

对比例19和20与实施例7的区别仅在于：Zr和/或Ti的含量不同，不满足关系式。见表9。测试结果见表10。

由表9和表10可以看出，在同样的Er含量的情况下，若不满足关系式2f≤e≤0.1b+0.2，则所得烧结钕铁硼永磁体的方形度会降低。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims

1.一种烧结钕铁硼永磁体，其特征在于，其组分为R_aEr_bB_cM_dTi_eZr_fFe_余量；

基于100重量份的烧结钕铁硼永磁体，其中，

R为a重量份，a为17.00～35.00；

Er为b重量份，b为0.06～9.50；

B为c重量份，c 为0.88～0.98；

M为d重量份，d 为0.10～3.50；

Ti为e重量份，e 为0.05～0.80；

Zr为f重量份，f为 0.01～0.20；

Fe为余量。

2.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼永磁体，其特征在于，b、e、f满足以下关系式：2f≤e≤0.1b+0.2。

3.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼永磁体，其特征在于，b为0.10～8.50。

4.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼永磁体，其特征在于，b为0.50～7.00。

5.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼永磁体，其特征在于，e为0.05～0.40。

6.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼永磁体，其特征在于，f为0.02～0.10。

7.根据权利要求1～6任一项所述的烧结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（2）将合金片通过氢破制成合金粗粉；

（3）将合金粗粉通过气流磨制成磁粉；

（4）将磁粉通过磁场取向压制和等静压处理，获得生坯；

（5）将生坯进行热处理，得到烧结钕铁硼永磁体。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，Er元素以Er-Fe合金形式添加为原料。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中，合金片的厚度为0.30～0.45mm；

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

步骤（4）中，生坯的密度为4～5.5g/cm³；