DE102013009940A1 - Magnetisches Material, seine Verwendung und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Roman Karimi
Ralf Löffler
Roland Stein
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Material, das mindestens ein Übergangsmetall (TM), mindestens ein Seltenerdmetall (RE) und Titan enthält, wobei der Gehalt an Übergangsmetall 74 bis 94 Atom%, der Gehalt an Seltenerdmetall 2 bis 20 Atom% und der Gehalt an Titan 3 bis 15 Atom%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des magnetischen Materials, beträgt und wobei das Übergangsmetall Kobalt umfasst.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetisches Material, seine Verwendung, wie auch ein Verfahren zur Herstellung des magnetischen Materials.
  • Durch den in jüngster Zeit vermehrten Einsatz von Elektromotoren, nicht zuletzt im Kraftfahrzeugbau, ist der Bedarf an hoch leistungsfähigen magnetischen Materialien, und insbesondere an Dauermagneten, in den letzten Jahren stark gestiegen. Geeignete magnetische Materialien umfassen hierbei solche mit hartmagnetischen Phasen, die sich durch eine hohe remanente Magnetisierung, ein großes Koerzitivfeld und ein großes Energieprodukt auszeichnen. Durch die hohe Leistungsdichte dieser magnetischen Materialien sind sie besonders gut für den Einsatz in bauraumreduzierten Vorrichtungen geeignet. Hochleistungsfähige, dauerhaft stabile und dabei kostenextensive magnetische Materialien sind damit Schlüsselkomponenten der Elektromobilität. Als besonders leistungsfähig, also ein großes Energieprodukt aufweisend, haben sich magnetische Materialien erwiesen, die mindestens ein Seltenerdmetall wie Neodym (Nd), Praseodym (Pr) und Samarium (Sm), sowie mindestens ein Übergangsmetall wie Eisen (Fe) oder Kobalt (Co) umfassen. Oftmals werden solche Materialien zur Optimierung der Gefügestruktur und damit auch der intrinsischen Magneteigenschaften mit interstitiellen Additiven, wie beispielsweise Bor (B), Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) oder Wasserstoff (H), versetzt. Als besonders leistungsstarkes magnetisches Material hat sich Nd2Fe14B herausgestellt. Aufgrund seiner begrenzten chemischen, mechanischen und thermischen Langzeitstabilität, ist jedoch ein vollständiger Ersatz der herkömmlichen Ferrite durch Nd2Fe14B noch nicht erfolgt. Weiter nachteilig an Nd2Fe14B sind seine hohen Rohstoff- und Herstellkosten. Darüber hinaus ist die Verfügbarkeit von Seltenerdmetallen in so hohem Maße stark begrenzt, wodurch die Herstellmengen von Magneten auf Basis von hoch Seltenerdmetallhaltigen magnetischen Materialien, wie eben Nd2Fe14B, stark limitiert sind.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße magnetische Material zeichnet sich durch ausgezeichnete magnetische Eigenschaften, und damit eine hohe remanente Magnetisierung, eine hohe Koerzitivfeldstärke, sowie ein großes Energieprodukt aus. Seine mechanische, magnetische, sowie thermische Stabilität ist hoch, was es für den Einsatz in stark beanspruchten, also beispielsweise beweglichen Vorrichtungen, wie Kraftfahrzeugen und mobilen elektronischen Geräten, prädestiniert. Durch die Verwendung mindestens eines Übergangsmetalls (TM), mindestens eines Seltenerdmetalls (RE) und Titan, wobei der Gehalt an Übergangsmetall 74 bis 94 Atom%, der Gehalt an Seltenerdmetall (RE) 2 bis 20 Atom% und der Gehalt an Titan 3 bis 15 Atom%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des magnetischen Materials, beträgt, und wobei das Übergangsmetall Kobalt umfasst, wird ein hoch effizientes magnetisches Material erhalten, das sich durch besonders gute mechanische Eigenschaften, und insbesondere durch hervorragende magnetische Kennwerte, auszeichnet. Durch den spezifischen Gehalt an Titan wird zum einen das Gittergefüge des magnetischen Materials stabilisiert und zum anderen die Ausprägung der Anisotropie gefördert. Ferner wurde gefunden, dass Kobalt, gerade in der o. g. Kombination mit Titan einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der magnetischen Kennwerte des erfindungsgemäßen magnetischen Materials beiträgt. Insbesondere wird durch Kombination eines Übergangsmetalls, eines Seltenerdmetalls und Titan mit Kobalt die Anisotropiekonstante und Sättigungspolarisation erhöht. Dies bedeutet, dass durch die erfindungswesentliche Elementkombination sowohl die Stärke des magnetischen Materials als auch dessen Entmagnetisierfestigkeit, also seine Koerzitivfeldstärke, und damit die Leistungsdichte des magnetischen Materials verbessert werden. Ferner kann hierdurch der Gehalt an Seltenerdmetall effektiv reduziert werden, was die Rohstoffkosten des erfindungsgemäßen magnetischen Materials senkt und eine hohe Verfügbarkeit der Rohstoffe sichert. So kann Versorgungsengpässe vorgebeugt und eine Limitierung der Herstellmengen umgangen werden. Zudem wird durch den Zusatz von Kobalt die Curie-Temperatur des magnetischen Materials deutlich angehoben, was die Anwendung des magnetischen Materials besonders dort fördert, wo sehr hohe Temperaturen auftreten, wie beispielsweise in Elektromotoren und Generatoren. Durch Verwendung des erfindungsgemäßen magnetischen Materials eröffnen sich folglich vielfache Anwendungsmöglichkeiten auch in Niedrigpreisprodukten, ohne deren qualitative Eigenschaften nachteilig zu beeinflussen.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Übergangsmetall Kobalt mit einem Gehalt von 1 Atom% bis weniger als 50 Atom%, vorzugsweise 3 bis 30 Atom% und insbesondere 8 bis 20 Atom%, bezogen auf den Gesamtgehalt in Atom% an Übergangsmetall. Hierdurch wird ein optimaler Kompromiss zwischen sehr guten magnetischen Eigenschaften und moderater Kostenstruktur des magnetischen Materials erzielt.
  • Weiter vorteilhaft enthält das Übergangsmetall mindestens eines aus: Eisen (Fe), Nickel (Ni) und Mangan (Mn) oder Mischungen daraus, wobei der Hauptanteil vorzugsweise Eisen ist. Die hier genannten Übergangsmetalle bilden mit Seltenerdmetallen, Titan und Kobalt besonders stabile Gitterstrukturen und tragen verstärkt zur Ausprägung der gewünschten vorteilhaften magnetischen Eigenschaften, also insbesondere zur Sättigung und Erhöhung der magnetischen Anisotropie des erfindungsgemäßen Materials, bei. Ferner ist ihre Verfügbarkeit am Markt bei relativ niedrigen Rohstoffkosten hoch, was die Materialkosten des erfindungsgemäßen magnetischen Materials deutlich reduziert. Die unter diesen Metallen bevorzugte Verwendung von Fe ist auf seine gesundheitliche, sowie ökologische Unbedenklichkeit und darüber hinaus auch auf seine im Vergleich zu Ni und Mn noch einmal deutlich reduzierten Rohstoffkosten zurückzuführen.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Seltenerdmetall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Neodym (Nd), Lanthan (La), Cer (Ce), Dysprosium (Dy), Praseodym (Pr), Samarium (Sm), Promethium (Pm), Yttrium (Y), Scandium (Sc), Gadolinium (Gd), Holmium (Ho) und Erbium (Er) und vorzugsweise Ce und/oder La ist. Die angeführten Seltenerdmetalle Nd, La, Ce, Dy, Pr, Sm, Pm, Y, Sc, Gd, Ho und Er, haben sich als besonders gut kompatibel mit den übrigen erfindungswesentlichen Komponenten erwiesen, und fördern ihrerseits die Bildung dauerhaft stabiler Kristallgitterstrukturen mit hoher Anisotropie, wodurch die magnetischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen magnetischen Materials verbessert werden. Aufgrund der besonders hohen Verfügbarkeit und relativ niedrigen Rohstoffkosten ist die Verwendung der Elemente La und Ce besonders vorteilhaft.
  • Weiter vorteilhaft beträgt der Gehalt an Übergangsmetall 79 bis 89 Atom%, vorzugsweise 82 bis 86 Atom%, und/oder der Gehalt an Seltenerdmetall 5 bis 11 Atom%, vorzugsweise 7 bis 9 Atom% und/oder der Gehalt an Titan 5 bis 11 Atom%, vorzugsweise 7 bis 9 Atom%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des magnetischen Materials. Hierdurch werden die Leistungsdichte und die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen magnetischen Materials verbessert. Insbesondere werden somit die remanente Magnetisierung und die Koerzitivfeldstärke des erfindungsgemäßen magnetischen Materials bei reduziertem Gehalt an Seltenerdmetall, und damit optimierter Kostenstruktur, maximiert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Struktur des erfindungsgemäßen magnetischen Materials tetragonales RE(TM, Ti)12, was sich aufgrund der vorteilhaften Elektronenstruktur und Elektronenkonfiguration, sowie der Spin- und Bahnmomente der Atome positiv auf die Ausbildung anisotroper Phasen des erfindungsgemäßen magnetischen Materials auswirkt.
  • Weiter erfindungsgemäß wird auch ein Dauermagnet beschrieben, der ein wie oben beschriebenes magnetisches Material umfasst. Das erfindungsgemäße Material liegt in dem erfindungsgemäßen Dauermagneten vorzugsweise als hartmagnetische Phase vor. Der erfindungsgemäße Dauermagnet kann neben dem erfindungsgemäßen magnetischen Material weitere magnetische oder nichtmagnetische Phasen aufweisen, kann aber auch nur aus dem erfindungsgemäßen magnetischen Material bestehen. Der Dauermagnet kann beispielsweise in herkömmlichem Sinne gesintert oder kunststoffgebunden sein.
  • Die für das erfindungsgemäße magnetische Material beschriebenen vorteilhaften Effekte, Vorteile und Weiterbildungen finden auch Anwendung auf den erfindungsgemäßen Dauermagneten.
  • Ebenfalls erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Materials beschrieben, wobei das Verfahren durch die Schritte des Mischens mindestens eines Übergangsmetalls (TM), mindestens eines Seltenerdmetalls (RE) und Titan, wobei der Gehalt an Übergangsmetall 74 bis 94 Atom%, der Gehalt an Seltenerdmetall 2 bis 20 Atom% und der Gehalt an Titan 3 bis 15 Atom%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des magnetischen Materials, beträgt und wobei das Übergangsmetall Kobalt umfasst und des Schmelzens der erhaltenen Mischung, gekennzeichnet ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird auf einfache und kostengünstige Weise ein magnetisches Material mit hoher Leistungsdichte, einer ausgezeichneten remanenten Magnetisierung und Koerzitivfeldstärke, sowie großem Energieprodukt bereitgestellt, das ferner eine sehr gute mechanische Stabilität aufweist.
  • Das Schmelzen der Mischung aus den erfindungswesentlichen Elementen kann beispielsweise im Lichtbogen oder im Vakuumofen erfolgen. Durch diese Verfahrensführung wird gewährleistet, dass alle Elemente vollständig aufgeschmolzen werden, ohne dass es dabei zu Oxidation des Materials kommt, so dass ein homogenes Kristallgefüge gebildet wird, was nicht nur die mechanische Stabilität des sich bildenden magnetischen Materials vorteilhaft beeinflusst, sondern in erheblichem Maße auch die gewünschten magnetischen Eigenschaften prägt.
  • Die für das erfindungsgemäße magnetische Material beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften, Effekte und Weiterbildungen finden auch Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines solchen magnetischen Materials. Ferner sei ausgeführt, dass sich das oben beschriebene magnetische Material durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellen lässt.
  • Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt in einem sich an das Schmelzen anschließenden Schritt eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 500°C und 1500°C, vorzugsweise zwischen 700°C und 1100°C, für eine Dauer von 10 min bis zu 2 Wochen und vorzugsweise für 5 bis 12 Tage. Durch diese Wärmebehandlung, die vorzugsweise unter Schutzgasatmosphäre, und insbesondere unter Argon, ausgeführt wird, wird die vollständige Ausbildung des magnetischen Materials, vorzugsweise als hartmagnetische Phase, begünstigt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die erhaltene Mischung nach dem Schmelzen oder nach erfolgter Wärmebehandlung in einem sich anschließenden Schrittgemahlen und/oder einer Nitridierung unterzogen. Das Mahlen der erhaltenen Mischung fördert seine weitere Verarbeitbarkeit, beispielsweise zu einem gesinterten magnetischen Material. Durch eine Nitridierung können die magnetischen Eigenschaften des Materials, und insbesondere seine Anisotropie, verbessert werden. Besonders vorteilhaft wird die erhaltene Mischung zunächst gemahlen und anschließend nitridiert, da auf diese Weise eine gleichmäßige Nitridierung auch bis ins feinste Korn erzielt werden kann, wodurch die magnetischen Eigenschaften des resultierenden Materials besonders stark verbessert werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen kunststoffgebundenen Magnet, der ein wie vorstehend beschriebenes magnetisches Material oder ein durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestelltes magnetisches Material enthält. Das magnetische Material kann dabei auch mittels Rascherstarrung (melt-spinning) hergestellt sein.
  • Weiter erfindungsgemäß wird auch die Verwendung eines wie oben ausgeführten magnetischen Materials vorzugsweise in Windkraftanlagen, PKW, NKW, Starter, Elektromotoren, Lautsprechern und mikroelektromechanischen Systemen, beschrieben. Aufgrund der herausragenden magnetischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen magnetischen Materials, sowie seiner ausgezeichneten Stabilität, und damit auch seiner vorteilhaften Einsatzfähigkeit in bauraumreduzierten Anwendungen und Anwendungen unter hohen Temperaturen, ist die Verwendung in den genannten Vorrichtungen von besonderem Vorteil.
  • Weiter erfindungsgemäß wird eine elektrische Maschine beschrieben, insbesondere ein Generator, Kraftfahrzeug, Starter, Elektromotor, Lautsprecher oder mikroelektromechanisches System beschrieben, die das erfindungsgemäße magnetische Material oder mindestens einen erfindungsgemäßen Dauermagnet oder ein magnetisches Material, das nach dem vorstehenden erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, enthält. Die elektrische Maschine weist sehr gute magnetische Eigenschaften und eine hohe thermische Stabilität bei moderater Kostenstruktur auf.
  • Die für das erfindungsgemäße magnetische Material, sowie das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile, vorteilhaften Effekte und bevorzugten Weiterbildungen finden auch Anwendung auf den kunststoffgebundenen Magnet sowie die erfindungsgemäße elektrische Maschine.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
  • 1 eine lichtmikroskopische Aufnahme eines Schliffes des magnetischen Materials gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung im polarisierten Licht,
  • 2 eine lichtmikroskopische Aufnahme eines Schliffes eines Cer-, Eisen- und Titanhaltigen magnetischen Materials im polarisierten Licht,
  • 3 ein Diagramm, in dem die Sättigungspolarisation Js der magnetischen Materialien aus den 1 und 2 bei unterschiedlichen Temperaturen aufgetragen sind,
  • 4 ein Diagramm, das ein erstes Beispiel für eine Wärmebehandlung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung darstellt,
  • 5 ein Diagramm, in dem die Sättigungspolarisation Js eines magnetischen Materials gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gegen den Kobaltanteil aufgetragen ist und
  • 6 ein Diagramm, in dem die Curie-Temperatur Tc eines magnetischen Materials gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gegen den Kobaltanteil aufgetragen ist.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine lichtmikroskopische Aufnahme eines Schliffes des erfindungsgemäßen magnetischen Materials 10 gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung im polarisierten Licht. Das erfindungsgemäße Material 10 hat folgende Zusammensetzung: Fe64Co2,6Ce8,0Ti8,0 und liegt vorzugsweise mit einer überwiegend tetragonalen Ce(Fe/Co,Ti)12(ThMn12-)Struktur vor. Die Zusammensetzung wurde mittels EDX (Energiedispersiver Röntgenspektroskopie) und die Kristallstruktur mittels Röntgenspektroskopie bestimmt.
  • Das erfindungsgemäße magnetische Material 10 wurde durch Mischen und Schmelzen der einzelnen Elemente im Lichtbogenofen erhalten. Durch Temperaturbehandlung bei 1050°C für 230 Stunden unter Argon, bildete sich eine hartmagnetische Phase aus.
  • Das erfindungsgemäße magnetische Material 10 aus 1 liegt somit als hartmagnetische Phase vor, was an dem so genannten Kerr-Muster, also einem – je nach Betrachtungswinkel rosettenartigen oder streifigen Muster, zu erkennen ist, das das Vorhandensein einer starken hartmagnetischen Phase aus Ce(Fe/Co,Ti)12 anzeigt. Die Abschlussdomänen sind relativ breit, was sich in einer hohen Anisotropiekonstante K1 von ca. 3,0 MJ/m3 widerspiegelt. Die Anisotropiekonstante K1 kann wie in folgender Literatur beschrieben, ermittelt werden: R. Bodenberger, A. Hubert, Phys. Stat. Sol. (a) 44, K7–K11 (1977). Das erfindungsgemäße magnetische Material 10 zeichnet sich somit durch ein großes Energieprodukt, eine hohe Curie-Temperatur, eine hohe Koerzitivfeldstärke, hohe remanente Magnetisierung, sowie gute, durch die homogene Kristallstruktur bedingte, mechanische Eigenschaften aus.
  • 2 zeigt eine lichtmikroskopische Aufnahme eines Schliffes eines Cer, Eisen und Titan haltigen magnetischen Materials 20. Das magnetische Material 20 hat folgende Zusammensetzung: Fe84,2Ce8,7Ti7,1 und liegt vorzugsweise mit einer überwiegend tetragonalen Ce(Fe, Ti)12 Struktur vor. Die Zusammensetzung wurde mittels EDX (Energiedispersiver Röntgenspektroskopie) und die Kristallstruktur mittels Röntgenspektroskopie bestimmt.
  • Das magnetische Material 20 wurde ebenfalls durch Mischen und Schmelzen der einzelnen Elemente im Lichtbogenofen erhalten. Durch Temperaturbehandlung bei 1050°C für 230 Stunden unter Argon, bildete sich eine hartmagnetische Phase aus.
  • Das magnetische Material 20 zeigt ebenfalls ein Kerr-Muster, jedoch sind die Abschlussdomänen im Vergleich zu dem erfindungsgemäßen magnetischen Material deutlich schmaler. Dies äußert sich in einer niedrigeren Anisotropiekonstante von ca. 2.5 MJ/m3 und damit schlechteren magnetischen Kennwerten. Durch die Abwesenheit von Kobalt ist zudem die thermische Stabilität des magnetischen Materials 20 gering.
  • 3 ist ein Diagramm, in dem die Sättigungspolarisation Js der magnetischen Materialien aus den 1 und 2 bei unterschiedlichen Temperaturen aufgetragen sind. Deutlich erkennbar ist, dass die Sättigungspolarisation des erfindungsgemäßen magnetischen Materials 10 gegenüber dem nicht erfindungsgemäßen Material 20 durch die Zugabe von Kobalt ansteigt, wodurch auch die Temperaturstabilität verbessert wird. Entsprechend nimmt auch die Curie-Temperatur durch die Zugabe von Kobalt zu, was vor allen Dingen für Anwendungen, in denen hohe Temperaturen vorherrschen, wie z. B. in einem Elektromotor, wichtig ist.
  • 4 zeigt ein Diagramm, das ein erstes Beispiel für eine Wärmebehandlung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt. Wie bereits ausgeführt, wird durch eine sich beispielsweise an das Schmelzen der erfindungswesentlichen Elemente zu einem magnetischen Material anschließende Wärmebehandlung, vorteilhafterweise unter Schutzgas, die vollständige Ausprägung einer hartmagnetischen Phase sichergestellt. In einem ersten Schritt wird hierzu das aufgeschmolzene Material nach Abkühlung innerhalb von etwa 5 Stunden im Vakuumofen auf 1050°C erhitzt, für etwa 235 Stunde auf etwa 1050°C gehalten, dann innerhalb von etwa 5 Stunden auf Raumtemperatur (etwa 20°C) abgekühlt. Hierdurch wird ein magnetisches Material mit exzellenten magnetischen Eigenschaften, also ein magnetisches Material mit einer vollständig ausgeprägten hartmagnetischen Phase, das insbesondere aus Hartmagnetkörnern besteht, gebildet, das sich ferner durch hervorragende mechanische und thermische Stabilität auszeichnet.
  • 5 und 6 zeigen Diagramme, in denen zum einen die Sättigungspolarisation Js in Tesla des erfindungsgemäßen magnetischen Materials gegen den Kobaltanteil in Atomprozent (At.%) und zum anderen die Curie-Temperatur Tc in °C gegen den Kobaltanteil in Atomprozent aufgetragen ist. Das magnetische Material hatte folgende Zusammensetzung: 8 Atom-% Ti, 8 Atom-% Ce, Fe und Co, wobei Fe als Ausgleich diente und die Menge an Co variiert wurde. Das magnetische Material wurde durch Mischen der jeweiligen Elemente und Schmelzen derselben im Lichtbogen hergestellt.
  • Im Detail sind 5 zwei Kurven zu entnehmen, die bei unterschiedlichen Temperaturen (300 K und 400 K) aufgenommen wurden. Beide Kurven zeigen, dass die Sättigungspolarisation Js mit steigendem Kobaltanteil zunimmt. Ferner ist zu erkennen, dass die Sättigungspolarisation bei der höheren Temperatur (400 K) nicht mehr so stark abfällt.
  • Die Kurve in 6 zeigt, dass mit zunehmendem Kobaltanteil die Curie-Temperatur Tc ansteigt. Dadurch kann das magnetische Material besonderes gut in Hochtemperaturanwendungen verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • R. Bodenberger, A. Hubert, Phys. Stat. Sol. (a) 44, K7–K11 (1977) [0030]

Claims (13)

  1. Magnetisches Material enthaltend mindestens ein Übergangsmetall (TM), mindestens ein Seltenerdmetall (RE) und Titan, wobei der Gehalt an Übergangsmetall 74 bis 94 Atom%, der Gehalt an Seltenerdmetall 2 bis 20 Atom% und der Gehalt an Titan 3 bis 15 Atom%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des magnetischen Materials, beträgt und wobei das Übergangsmetall Kobalt umfasst.
  2. Magnetisches Material nach Anspruch 1, wobei das Übergangsmetall Kobalt mit einem Gehalt von 1 Atom% bis weniger als 50 Atom%, vorzugsweise 3 bis 30 Atom%, insbesondere 8 bis 20 Atom%, bezogen auf den Gesamtgehalt in Atom% an Übergangsmetall, umfasst.
  3. Magnetisches Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergangsmetall mindestens eines aus: Fe, Ni und Mn oder Mischungen daraus, vorzugsweise Fe, enthält.
  4. Magnetisches Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Seltenerdmetall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Nd, La, Ce, Dy, Pr, Sm, Pm, Y, Sc, Gd, Ho, Er und Mischungen daraus, und vorzugsweise Ce und/oder La ist.
  5. Magnetisches Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Übergangsmetall 79 bis 89 Atom%, vorzugsweise 82 bis 86 Atom%, und/oder der Gehalt an Seltenerdmetall 5 bis 11 Atom%, vorzugsweise 7 bis 9 Atom% und/oder der Gehalt an Titan 5 bis 11 Atom%, vorzugsweise 7 bis 9 Atom%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des magnetischen Materials, beträgt.
  6. Magnetisches Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur des magnetischen Materials tetragonales RE(TM, Ti)12 mit einer ThMn12-Struktur ist.
  7. Dauermagnet umfassend mindestens ein magnetisches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Materials durch – Mischen mindestens eines Übergangsmetalls (TM), mindestens eines Seltenerdmetalls (RE) und Titan, wobei der Gehalt an Übergangsmetall 74 bis 94 Atom%, der Gehalt an Seltenerdmetall 2 bis 20 Atom% und der Gehalt an Titan 3 bis 15 Atom%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des magnetischen Materials, beträgt und wobei das Übergangsmetall Kobalt umfasst und – Schmelzen der erhaltenen Mischung bis ein homogenes Gemisch entsteht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem sich an das Schmelzen anschließenden Schritt eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 500°C und 1500°C, vorzugsweise zwischen 700°C und 1100°C für eine Dauer von 10 min bis zu 2 Wochen und vorzugsweise für 5 bis 12 Tage, erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltene Mischung in einem weiteren Schritt gemahlen und/oder einer Nitridierung unterzogen wird.
  11. Kunststoffgebundener Magnet, enthaltend – ein magnetisches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder – ein nach einem der Ansprüche 8 bis 10 hergestelltes magnetisches Material oder – ein magnetisches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das über Rascherstarrung hergestellt wurde.
  12. Verwendung eines magnetischen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder mindestens eines Dauermagneten nach Anspruch 7, in Windkraftanlagen, PKW, NKW, Startern, Elektromotoren, Lautsprechern und mikroelektromechanischen Systemen.
  13. Elektrische Maschine, insbesondere Generator, Kraftfahrzeug, Starter, Elektromotor, Lautsprecher oder mikroelektromechanisches System, enthaltend ein magnetisches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder enthaltend mindestens einen Dauermagneten nach Anspruch 7.
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