[发明专利]一种稀土永磁材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁材料，尤其涉及一种除钕、钷、铕以外一种或多种镧系稀土元素的高性能稀土永磁材料，更具体的是以镧系稀土元素镨(Pr)制成的一种高性能的稀土永磁材料。 

现有技术

稀土永磁材料作为新材料产业重要组成部分，已在机械、电子、通信、医疗、航空航天等领域获得了广泛应用，其经历了第一代(RECo₅)、第二代(RE₂TM₁₇)和第三代(NdFeB)稀土永磁材料等。 

目前，钕铁硼(NdFeB)永磁材料在新材料行业备受瞩目，分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼，粘结钕铁硼以其体积小、易成型及性价比高等优点广泛应用于计算机、汽车、军工、医疗设施、办公设备、家用电器等领域。随着科技的发展，对磁性器件、电子产品的小型化和薄型化要求越来越高，这就要求永磁材料具备高磁能积、高剩磁及易充磁的特点。 

作为粘结磁体主要原材料的NdFeB永磁合金粉，其成分专利主要有美国(MG)公司发明的US4,802,931和US4,851,058，主要涉及钕铁硼中包括钕在内的稀土元素百分含量、铁的百分含量和硼的百分含量范围。 

NdFeB永磁合金粉的特点是：磁性能好，力学性能好，但居里温度Tc低，温度稳定性差，化学稳定性欠佳因此限制了它的应用范围，随后为改善磁粉及磁体的性能，扩大其应用范围，许多研究和发明在Nd-Fe-B基础上添加一些改性元素，其中，CN1986856A涉及了一种高稳定性高磁性快淬R-Fe-B基永磁合金粉(申请号：200510134729.9；发明人：李晋平，夏芧栗)，在该专利中，描述其基本表达式是R_xFe_100-x-y-z-vM_zN_vB_y，R为一种或一种以上轻稀土元素(Nd，Pr，La)，Fe为铁元素，M为Nb，Zr，Ti中的一种或多种，N为Co元素，B为硼元素，各元素组分x,y,z,v组成比满足：7.0≤x≤12.8，5.0≤y≤9.0，0.15≤z≤4.0，0≤v≤6.5，通过添加Nb等过渡族元素使材料的温度稳定性及抗氧化能力明显提高。该磁粉的内禀矫顽力也明显提高。 

发明内容

本发明的目的是提供一种稀土永磁材料，其晶粒尺寸细化、微结构均匀、磁能积高、剩磁高、易充磁且工作温度高，热稳定性好。 

为此，本发明提供了一种稀土永磁材料，其特征在于，其基本表达式为R_xFe_100-x-y-z-vB_yCo_zM_v，，其中，R是除钕、钷、铕以外一种或几种镧系稀土元素(R主要选自镧、铈、镨、钐、钆、铽、镝)，优选为Pr，La中的一种或多种，Fe为铁元素，B为硼元素，Co为钴元素，M为Nb，Zr等元素中的一种 或多种；x是为12-39的任意数值，y是为0.1-9的任意数值，z是为1-15的任意数值，v是为0.1-8的任意数值。优选地，所述x是为12-30的任意数值，y是为0.1-6的任意数值，z是为1-12的任意数值，v是为0.1-6的任意数值。 

优选地，所述x是为15-26.2的任意数值，y是为0.3-3的任意数值，z是为2-8的任意数值，v是为0.2-4的任意数值。 

优选地，通过快淬速凝工艺及退火工艺制备。 

优选地，退火工艺的温度为400-800℃，退火时间在1-30min之间。 

优选地，具有550-650kA/m的内禀矫顽力(Hci)，900-1000mT的高剩磁(Br)、及123Kj/m³以上的最大磁能积(BH_max)。 

优选地，其晶粒尺寸在10-80nm之间。 

优选地，12.8<x≤39；0.1≤y<5；6.5<z≤15;和/或0.1≤v<0.15或4.0<v≤8。 

优选地，纯度为99.9%的Pr，原子百分比为24%，Fe-B合金(其中B含量为19%)，B的原子百分比为3%，Co的原子百分比为1.5%，Nb的原子百分比为0.1%，铁的原子百分比为71.4%，在惰性气体氩气的保护下，真空熔炼炉中冶炼，得到成分均匀的合金锭，再将得到的合金锭进行快淬处理，得到金属薄带后破碎过筛网、退火。