CN103903824B - 一种稀土永磁材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土永磁材料，该材料包括主相和辅相，其特征在于，所述主相的组成为：R1_xR2_yFe_{100‑x‑y‑z‑u}Co_zB_u；所述辅相的组成为：R1_aR2_bFe_{100‑a‑b‑c‑n‑v}Co_cB_nM_v；以所述主相和辅相的总质量为基准，所述辅相的质量含量大于0且小于或等于20%。本发明还提供了一种稀土永磁材料的制备方法以及由该方法制备的稀土永磁材料。本发明提供的稀土永磁材料在保证剩磁损失很小的同时具有较高的矫顽力，较低的温度系数，并有效提高了工作温度，还明显降低了镝和/或铽的含量，降低了永磁材料的生产成本。

Description

一种稀土永磁材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁材料，该稀土永磁材料的制备方法，以及由该方法制备的稀土永磁材料。

背景技术

烧结NdFeB永磁材料与其他类型永磁材料相比，具有磁性能高，价格低等突出优点，使得其开发和应用得到了超常规的发展。目前其综合磁性能已达到较高水平，应用已涉及国民经济的各个领域。

然而，当今新能源和环保日益被关注并成为必然发展的趋势，对所使用的永磁材料也提出了高矫顽力以及高剩磁的要求。高矫顽力磁体需要较多的成本昂贵的镝和/或铽元素，但是添加较多这两种元素的磁体又无法较好的满足高剩磁的需求，不利于电机轻量化和大功率以及高效的利用电能和风能。

CN102534358A公开了一种高矫顽力R-Fe-B系烧结永磁材料的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一，将原材料按比例配好，在200-700Kg/次的带坯连铸炉内熔化，并以1m/s-10m/s的辊速浇铸成合金片，其合金片厚度为0.1-0.4mm；步骤二，将步骤一中所制得的合金片进入氢处理炉内进行氢粉碎，并在400-600℃的温度下脱氢至氢压<10Pa；在惰性气体保护下的无氧环境中，将氢碎之后的合金片送入中磨机粉碎至粒度<0.5mm，再经气流磨进行微粉碎，经分级制成粒径d=2-4um的钕铁硼合金粉末；步骤三，在惰性气体保护下的无氧环境中，将粒径小于100nm的纳米氧化镝、纳米氧化铽、纳米氧化钬中的至少一种加入到制备好的钕铁硼合金粉末中，其添加比例为NdFeB合金粉末重量的1-3%，并混合均匀；步骤四，在惰性气体保护下的无氧环境中，步骤三中混合均匀的粉末经1.5-3T的磁场取向并压制成压坯；步骤五，在惰性气体保护下的无氧环境中，将步骤四中所制得的压坯送入真空烧结炉内，进行600-700℃×2-4hr一次烧结，然后进行800-900℃×2-4hr的二次烧结、快冷，再进行1000-1100℃×1-2hr的三次高温烧结、快冷，最后依次进行850-950℃×1-6hr和450-600℃×1-6hr的时效处理，制成高矫顽力的耐高温R-Fe-B系烧结永磁材料。该方法制备的永磁材料的剩磁为13.6-14.5（kGs），矫顽力为14.5-18（kOe）。

目前制得的永磁材料的矫顽力距矫顽力的理论极限值80kOe还存在很大的差距，并且提高矫顽力所需要的镝和/或铽的含量仍然较高。此外，提高永磁材料矫顽力的同时，剩磁将不可避免的降低，如何在保证剩磁下降较低的同时提高矫顽力（即，同时保证高矫顽力和高剩磁），又要降低镝和/或铽的使用量，成为目前研究的热点。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的永磁材料无法同时获得较高矫顽力、较低温度系数和较高的工作温度，以及镝和/或铽的使用量较高的技术问题，提供一种具有较高矫顽力、较低温度系数和较高的工作温度，镝和/或铽的使用量较低的稀土永磁材料，以及该稀土永磁材料的制备方法和由该方法制备的稀土永磁材料。

本发明的发明人注意到磁体只采用Pr和/或Nd组成的稀土元素，在本质特征上，很难获得诸如汽车电机、风力发电机等高矫顽力和适应高工作温度的磁体，因此主相需要存在一定含量的重稀土Dy和/或Tb，以提高矫顽力，但是Dy和/或Tb的存在则不可避免的导致剩磁的降低和成本的增加。

然而，本发明的发明人通过多次实验终于发现具有一定组成和含量的主相配合具有一定组成和含量并且Dy和/或Tb含量较高的辅相，有效的降低了最终磁体的磁感应强度的损失，在较低的磁感损失的条件下获得高的矫顽力。虽然辅相中Dy和/或Tb含量较高，但是由于稀土永磁材料中添加的辅相的量在较少的情况下就能获得的较好的效果，所以，与现有技术相比，仍然可以在Dy和/或Tb含量较低的情况下，在较低的磁感损失的条件下获得高的矫顽力、较低的温度系数和较高的工作温度。另外，当本发明提供的稀土永磁材料与现有技术提供的稀土永磁材料的性能相近时，本发明提供的稀土永磁材料的镝和/或铽的含量相对于现有的稀土永磁材料明显较低。

为了实现上述目的，本发明提供了一种稀土永磁材料，该材料包括主相和辅相，其中，所述主相的组成为：R1_xR2_yFe_100-x-y-z-uCo_zB_u，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且26%≤x+y≤36%，0.01%≤y≤6%，0%≤z≤5%，0.8%≤u≤1.2%；所述辅相的组成为：R1_aR2_bFe_{100-a-b-c-n-v}Co_cB_nM_v，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Nb、Sn、Mo、Al、V、W、Si、Hf、Ti中的一种或几种，其中，a、b、c、n、v为质量百分比，且35%≤a+b≤80%，5%≤b≤40%，0%≤c≤40%，0%≤n≤1.2%，0%≤v≤30%；以所述主相和辅相的总质量为基准，所述辅相的质量含量大于0且小于或等于20%。

本发明还提供了一种稀土永磁材料的制备方法，该方法包括对主相合金原料和辅相合金原料依次进行混合成型、烧结和回火，其中，所述主相合金原料的组成为：R1_xR2_yFe_100-x-y-z-uCo_zB_u，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且26%≤x+y≤36%，0.01%≤y≤6%，0%≤z≤5%，0.8%≤u≤1.2%；所述辅相合金原料的组成为：R1_aR2_bFe_{100-a-b-c-n-v}Co_cB_nM_v，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Nb、Sn、Mo、Al、V、W、Si、Hf、Ti中的一种或几种，其中，a、b、c、n、v为质量百分比，且35%≤a+b≤80%，5%≤b≤40%，0%≤c≤40%，0%≤n≤1.2%，0%≤v≤30%；相对于100重量份的所述主相合金原料和所述辅相合金原料的总用量，所述辅相合金原料的用量大于0重量份且小于或等于20重量份。

本发明还提供了由上述方法制备的稀土永磁材料。

与现有技术相比，本发明提供的稀土永磁材料在保证剩磁降低很少的情况下具有较高的矫顽力、较低的温度系数和较高的工作温度，并且降低了镝和/或铽的用量。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种稀土永磁材料，该材料包括主相和辅相，其中，所述主相的组成为：R1_xR2_yFe_100-x-y-z-uCo_zB_u，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且26%≤x+y≤36%，0.01%≤y≤6%，0%≤z≤5%，0.8%≤u≤1.2%；所述辅相的组成为：R1_aR2_bFe_{100-a-b-c-n-v}Co_cB_nM_v，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Nb、Sn、Mo、Al、V、W、Si、Hf、Ti中的一种或几种，其中，a、b、c、n、v为质量百分比，且35%≤a+b≤80%，5%≤b≤40%，0%≤c≤40%，0%≤n≤1.2%，0%≤v≤30%；以所述主相和辅相的总质量为基准，所述辅相的质量含量大于0且小于或等于20%。

根据本发明提供的稀土永磁材料，优选情况下，所述主相的组成中，x、y、z、u的质量百分比为：28%≤x+y≤32%，1.5%≤y≤4%，1%≤z≤2.5%，0.9%≤u≤1.1%。当所述主相的组成在上述范围内时，更有利于在剩磁降低很少的情况下，获得具有较高的矫顽力、较低的温度系数和较高的工作温度的稀土永磁材料。

根据本发明提供的稀土永磁材料，优选情况下，所述辅相的组成中，a、b、c、n、v的质量百分比为：38%≤a+b≤67%，10%≤b≤25%，0%≤c≤17%，0%≤n≤1%，8%≤v≤28%。当所述辅相的组成在上述范围内时，更有利于在剩磁降低很少的情况下，获得具有较高的矫顽力、较低的温度系数和较高的工作温度的稀土永磁材料。

根据本发明提供的稀土永磁材料，优选情况下，以所述主相和辅相的总质量为基准，所述辅相的质量含量大于0且小于或等于15%，例如可以为大于1%且小于或等于15%。当稀土永磁材料的辅相质量含量在上述范围内时，更有利于实现本发明的目的。

本发明提供了一种稀土永磁材料的制备方法，该方法包括对主相合金原料和辅相合金原料依次进行混合成型、烧结和回火，其中，所述主相合金原料的组成为：R1_xR2_yFe_100-x-y-z-uCo_zB_u，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且26%≤x+y≤36%，0.01%≤y≤6%，0%≤z≤5%，0.8%≤u≤1.2%；所述辅相合金原料的组成为：R1_aR2_bFe_{100-a-b-c-n-v}Co_cB_nM_v，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Nb、Sn、Mo、Al、V、W、Si、Hf、Ti中的一种或几种，其中，a、b、c、n、v为质量百分比，且35%≤a+b≤80%，5%≤b≤40%，0%≤c≤40%，0%≤n≤1.2%，0%≤v≤30%；相对于100重量份的所述主相合金原料和所述辅相合金原料的总用量，所述辅相合金原料的用量大于0重量份且小于或等于20重量份。

根据本发明提供的稀土永磁材料的制备方法，优选情况下，所述主相合金原料的组成中，x、y、z、u的质量百分比为：28%≤x+y≤32%，1.5%≤y≤4%，1%≤z≤2.5%，0.9%≤u≤1.1%。当所述主相合金原料的组成在上述范围内时，采用该方法更有利于在剩磁降低很少的情况下，制备得到具有较高的矫顽力、较低的温度系数和较高的工作温度的稀土永磁材料。

根据本发明提供的稀土永磁材料的制备方法，优选情况下，所述辅相合金原料的组成中，a、b、c、n、v的质量百分比为：38%≤a+b≤67%，10%≤b≤25%，0%≤c≤17%，0%≤n≤1%，8%≤v≤28%。当所述辅相合金原料的组成在上述范围内时，采用该方法更有利于在剩磁降低很少的情况下，制备得到具有较高的矫顽力、较低的温度系数和较高的工作温度的稀土永磁材料。

根据本发明提供的稀土永磁材料的制备方法，优选情况下，相对于100重量份的所述主相合金原料和辅相合金原料的的总用量，所述辅相合金原料的用量大于0重量份且小于或等于15重量份，例如可以为大于1重量份且小于或等于15重量份。当采用稀土永磁材料的辅相质量含量在上述范围内时，更有利于实现本发明的目的。

根据本发明提供的稀土永磁材料的制备方法，采用双合金法（即对主相合金原料和辅相合金原料分别进行熔炼，最终形成的稀土永磁材料）和单合金法（即一种合金成分，进行熔炼，得到的物质中含有两种物相即主相和辅相）制备稀土永磁材料均可实现本发明的目的。

当本发明采用单合金法制备稀土永磁材料时，将一种成分的合金进行熔炼，得到这种合金原料的铸锭或速凝薄片，将合金原料的铸锭或速凝薄片进行破碎、制粉，再进行成型。

当本发明采用双合金法制备稀土永磁材料时，将主相合金原料和辅相合金原料分别进行熔炼，得到主相合金原料的铸锭或速凝薄片以及辅相合金原料的铸锭或速凝薄片，对主相合金原料的铸锭或速凝薄片以及辅相合金原料的铸锭或速凝薄片进行混合、破碎和制粉的顺序没有特别要求，可以先混合，再破碎、制粉；也可以先破碎、混合、制粉；还可以先破碎、制粉，再混合；然后将制得的主相合金原料和辅相合金原料的微细粉进行成型。

优选情况下，本发明采用双合金法制备稀土永磁材料。即，对主相合金原料和辅相合金原料进行成型之前，分别对主相合金原料和辅相合金原料进行熔炼。本发明的发明人发现采用双合金法制备的稀土永磁材料比采用单合金法制备的稀土永磁材料的性能更优异。这可能由于辅相合金原料在晶界发生反应得到高各向异性场的主相以及形成富稀土相，同时辅相合金原料中的微量元素能在晶界很好的改善微观结构。此外由于辅相合金原料是单独加入的，因此完全避免了辅相合金原料中的Dy和/或Tb及微量元素进入主相，而是位于主相的外延层和晶界。因此，双合金法制备的稀土永磁材料与性能相近的单合金法制备的稀土永磁材料相比，明显降低Dy和/或Tb含量。

所述熔炼的方法为本领域中常规的熔炼方法，获得的合金为铸锭或者甩带形式。冶炼温度为1200-1500℃，熔炼时间为20min-1h。

所述破碎的方法为本领域中各种常规的破碎方法，只要能将主相合金原料的铸锭或速凝薄片、辅相合金原料的铸锭或速凝薄片充分破碎即可，优选采用氢碎的方法。氢碎的条件也可以为本领域已知的条件，优选将铸锭或速凝薄片在0.02-1.5Mpa氢压下，在常温（20±5℃）下吸氢0.1-5h，并在300-650℃脱氢2-10h，得到氢碎粉。

所述制粉的方法为本领域中各种常规的制粉方法，只要能将氢碎粉制成目标粒径的微细粉即可，优选采用气流磨方法，在进行气流磨之前加入抗氧化剂。所述抗氧化剂可以为任意的钕铁硼专用抗氧化剂，例如可以为购自北京钧策丰科技发展有限公司，牌号为KM-01的钕铁硼专用抗氧化剂。以氢碎粉的总重量为基准，所述抗氧化剂的添加量为0.02-0.15重量%。通过气流磨将氢碎粉制成平均粒径为1.0-4.5μm的微细粉，（当采用双合金法时，优选主相合金原料的微细粉的平均粒径为2.5-4.5μm）。

优选情况下，在制粉后得到的微细粉中加入润滑剂，所述润滑剂优选为汽油、油酸、硬脂酸、聚乙二醇、脱水山梨醇和硬脂酸甘油酯中的一种或多种。以微细粉的重量为基准，所述润滑剂的添加量为0.02-0.15重量%。

根据本发明提供的稀土永磁材料的制备方法，所述成型的方法可以采用本领域中常规的方法，优选情况下，所述成型在1.5-4T的恒磁场或脉冲磁场中进行取向压制成型，并经过170-220MPa等静压保持30-120s。

根据本发明提供的稀土永磁材料的制备方法，所述烧结的条件和回火的步骤可以为本领域技术人员已知的任意一种，优选情况下，所述烧结的条件为：烧结温度为1040-1120℃，烧结时间为3-8小时；所述回火的步骤为：先在860-940℃进行一级回火，并保持1-5h，再在470-560℃进行二级回火，并保持1-8h。

本发明还提供了由上述稀土永磁材料的制备方法制备得到的稀土永磁材料。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中，按照GB/T 3217-1992测试标准，在22℃下采用中国科学计量院NIM-10000H测试（或者测试并计算）稀土永磁材料的剩磁（Br）、矫顽力（Hcj）、最大磁能积（(BH)max）、最高工作温度以及β温度系数；

其中β温度系数通过下列公式进行计算：

其中，β（Hcj）：内禀矫顽力温度系数，%/℃；

T₁：基础温度，℃；T₂：温度变化的上限温度，℃；

Hcj（T₁）：温度T₁时的内禀矫顽力，kA/m；

Hcj（T₂）：温度T₂时的内禀矫顽力，kA/m。

实施例1

将配方为Pr₅Nd₂₃Dy₃Tb_0.5Fe_66.5Co₁B₁的原料以1.8m/s的铜辊表面线速度进行甩带处理，制备出甩带片，作为主相合金原料。将所述主相合金原料在0.15Mpa氢压下，在15℃下吸氢2h，然后在560℃下脱氢6h，从而制得主相合金原料的氢碎粉。然后，将100重量份的所述主相合金原料的氢碎粉与0.05重量份的钕铁硼专用抗氧化剂（购自北京钧策丰科技发展有限公司，牌号KM-01）混合均匀，接着通过气流磨进行研磨，制成平均粒径为3.2um的主相合金原料微细粉，然后将得到的主相合金原料微细粉与以100重量份的主相合金原料微细粉计的0.03重量份的汽油混合均匀，得到主相前驱体。

将配方为Pr_9.6Nd_29.3Dy₁₀Fe_15.5Co_16.5B_0.96Al_5.5Cu_3.2Zr_2.4Ga₇的原料在1300℃、25min的条件下进行熔炼铸锭，制备出铸锭，作为辅相合金原料。将所述辅相合金原料在0.15Mpa氢压下，在15℃下吸氢2h，然后在560℃下脱氢6h，从而制得辅相合金原料的氢碎粉。然后，将100重量份的所述辅相合金原料的氢碎粉与0.05重量份的钕铁硼专用抗氧化剂（购自北京钧策丰科技发展有限公司，牌号KM-01）混合均匀，接着通过气流磨进行研磨，制成平均粒径为3um的辅相合金原料微细粉，然后将得到的辅相合金原料微细粉与以100重量份的辅相合金原料微细粉计的0.03重量份的汽油混合均匀，得到辅相前驱体。

将上述主相前驱体和辅相前驱体均匀混合，相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为1.5重量份。将混合均匀的主相前驱体和辅相前驱体在2T的恒磁场中成型，再经过190MPa等静压保持70s，然后在1090℃烧结5h，并在920℃进行一级回火，保持1.5h；然后在480℃进行二级回火，保持3.5h。最终获得本发明所述的稀土永磁材料。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

对比例1

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，不加入辅相合金原料。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

实施例2

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为3.5重量份。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

实施例3

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为5重量份。主相合金原料和辅相合金原料的总组成为：Pr_5.23Nd_23.315Dy_3.35Tb_0.475Fe_63.95Co_1.775B_0.998Al_0.275Cu_0.16Zr_0.12Ga_{0.3 5}。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

实施例4

采用实施例3的微量元素（即Co、B、Al、Cu、Zr、Ga）含量，并调整稀土和铁的含量，采用实施例1中可以将主相合金原料制备成稀土永磁材料的制备方法（即相当于单合金制备方法），使得制得的稀土永磁材料的性能与实施例3的稀土永磁材料的性能相近。原料的组成为：Pr_4.5Nd₂₂Dy_5.35Tb_0.475Fe₆₄Co_1.775B₁Al_0.275Cu_0.16Zr_0.12Ga_0.35。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

实施例5

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为8重量份。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

实施例6

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为15重量份。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

实施例7

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为18重量份。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

对比例2

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，将辅相合金原料中的Dy全部替换为Pr和Nd成分，辅相合金原料为Pr_12.1Nd_36.8Fe_15.5Co_16.5B_0.96Al_5.5Cu_3.2Zr_2.4Ga₇。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

对比例3

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，将辅相合金原料中的Dy全部替换为Pr和Nd成分，辅相合金原料为Pr_12.1Nd_36.8Fe_15.5Co_16.5B_0.96Al_5.5Cu_3.2Zr_2.4Ga₇，并且相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为3.5重量份。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

对比例4

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，将辅相合金原料中的Dy全部替换为Pr和Nd成分，辅相合金原料为Pr_12.1Nd_36.8Fe_15.5Co_16.5B_0.96Al_5.5Cu_3.2Zr_2.4Ga₇，并且相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为5重量份。该稀土永磁材料的磁性能如表1所示。

表1

实施例8

将配方为Pr₇Nd₂₁Dy_3.7Tb_0.3Fe_65.6Co_1.5B_0.9的原料以1.8m/s的铜辊表面线速度进行甩带处理，制备出甩带片，作为主相合金原料。将所述主相合金原料在0.2Mpa氢压下，在20℃下吸氢2.5h，然后在550℃下脱氢5.5h，从而制得主相合金原料的氢碎粉。然后，将100重量份的所述主相合金原料的氢碎粉与0.04重量份的钕铁硼专用抗氧化剂（购自北京钧策丰科技发展有限公司，牌号KM-01）混合均匀，接着通过气流磨进行研磨，制成平均粒径为3.5um的主相合金原料微细粉，然后将得到的主相合金原料微细粉与以100重量份的主相合金原料微细粉计的0.02重量份的油酸混合均匀，得到主相前驱体。

将配方为Pr_9.6Nd_29.3Dy₁₀Fe_15.5Co_16.5B_0.96Al_5.5Cu_3.2Zr_2.4Ga₇的原料在1300℃、25min的条件下进行熔炼铸锭，制备出铸锭，作为辅相合金原料。将所述辅相合金原料在0.2Mpa氢压下，在20℃下吸氢2.5h，然后在550℃下脱氢5.5h，从而制得辅相合金原料的氢碎粉。然后，将100重量份的所述辅相合金原料的氢碎粉与0.04重量份的钕铁硼专用抗氧化剂（购自北京钧策丰科技发展有限公司，牌号KM-01）混合均匀，接着通过气流磨进行研磨，制成平均粒径为3.2um的辅相合金原料微细粉，然后将得到的辅相合金原料微细粉与以100重量份的辅相合金原料微细粉计的0.02重量份的油酸混合均匀，得到辅相前驱体。

将上述主相前驱体和辅相前驱体均匀混合，相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为1.5重量份。将混合均匀的主相前驱体和辅相前驱体在在3.5T的恒磁场中成型，再经过220MPa等静压保持30s，然后在1100℃烧结3h，并在940℃进行一级回火，保持1.5h；然后在500℃进行二级回火，保持3h。最终获得本发明所述的稀土永磁材料。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例9

将配方为Pr_6.625Nd_19.875Tb_1.5Fe_68.4Co_2.5B_1.1原料以1.8m/s的铜辊表面线速度进行甩带处理，制备出甩带片，作为主相合金原料。将所述主相合金原料在0.5Mpa氢压下，在25℃下吸氢3h，然后在500℃下脱氢7h，从而制得主相合金原料的氢碎粉。然后，将100重量份的所述主相合金原料的氢碎粉与0.03重量份的钕铁硼专用抗氧化剂（购自北京钧策丰科技发展有限公司，牌号KM-01）混合均匀，接着通过气流磨进行研磨，制成平均粒径为3um的主相合金原料微细粉，然后将得到的主相合金原料微细粉与以100重量份的主相合金原料微细粉计的0.04重量份的硬脂酸混合均匀，得到主相前驱体。

将配方为Pr_9.6Nd_29.3Dy₁₀Fe_15.5Co_16.5B_0.96Al_5.5Cu_3.2Zr_2.4Ga₇的原料在1300℃、25min的条件下进行熔炼铸锭，制备出铸锭，作为辅相合金原料。将所述辅相合金原料在0.5Mpa氢压下，在25℃下吸氢3h，然后在500℃下脱氢7h，从而制得辅相合金原料的氢碎粉。然后，将100重量份的所述辅相合金原料的氢碎粉与0.03重量份的钕铁硼专用抗氧化剂（购自北京钧策丰科技发展有限公司，牌号KM-01）混合均匀，接着通过气流磨进行研磨，制成平均粒径为2.8um的辅相合金原料微细粉，然后将得到的辅相合金原料微细粉与以100重量份的辅相合金原料微细粉计的0.04重量份的硬脂酸混合均匀，得到辅相前驱体。

将上述主相前驱体和辅相前驱体均匀混合，相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为1.5重量份。将混合均匀的主相前驱体和辅相前驱体在3T的恒磁场中成型，再经过170MPa等静压保持120s，然后在1080℃烧结6h，并在900℃进行一级回火，保持2h；然后在490℃进行二级回火，保持4h。最终获得本发明所述的稀土永磁材料。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例10

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，主相合金原料组成为：Pr_6.575Nd_19.725Dy₁Tb_0.2Fe_70.84Co_0.8B_0.86；辅相合金原料组成为：Pr₃Nd₉Dy_25.5Fe_36.4Co₁₈B_1.1Al₂Cu₁Zr₂Ga₂。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例11

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，辅相合金原料组成为Pr_9.6Nd_29.3Dy₂₀Fe_15.5Co_16.5B₁Al_2.36Cu_1.57Zr_1.57Ga_2.6。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例12

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，辅相合金原料组成为Pr_9.6Nd_29.3Dy₂₀Fe_15.5Co_16.5B₁Al_2.36Cu_1.57Zr_1.57Ga_2.6，并且相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为3.5重量份。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例13

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，辅相合金原料组成为Pr_9.6Nd_29.3Dy₂₀Fe_15.5Co_16.5B₁Al_2.36Cu_1.57Zr_1.57Ga_2.6，并且相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为5重量份。主相合金原料和辅相合金原料的总组成为：Pr_5.23Nd_23.315Dy_3.85Tb_0.475Fe_63.95Co_1.775B₁Al_0.118Cu_0.0785Zr_0.0785Ga_0.13。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例14

采用实施例13的微量元素（即Co、B、Al、Cu、Zr、Ga）含量，并调整稀土和铁的含量，采用实施例1中可以将主相合金原料制备成稀土永磁材料的制备方法（即相当于单合金制备方法），使得制得的稀土永磁材料的性能与实施例13的稀土永磁材料的性能相近。原料的组成为：Pr₄Nd_22.7Dy_5.7Tb_0.475Fe_63.95Co_1.77B₁Al_0.118Cu_0.0785Zr_0.0785Ga_0.13。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例15

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，辅相合金原料组成为Pr_10.3Nd_31.7Dy₂₅Fe₈Al_6.95Cu_8.1Zr_6.95Ga₃。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例16

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，辅相合金原料组成为Pr_10.3Nd_31.7Dy₂₅Fe₈Al_6.95Cu_8.1Zr_6.95Ga₃，并且相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为3.5重量份。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例17

采用实施例1的稀土永磁材料的制备方法，不同的是，辅相合金原料成分为Pr_10.3Nd_31.7Dy₂₅Fe₈Al_6.95Cu_8.1Zr_6.95Ga₃，并且相对于100重量份的所述主相前驱体和所述辅相前驱体的总用量，所述辅相前驱体的用量为5重量份。主相合金原料和辅相合金原料的总组成为：Pr_5.265Nd_23.435Dy_4.1Tb_0.475Fe_63.575Co_0.95B_0.95Al_0.3475Cu_0.405Zr_0.3475Ga_0.15。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

实施例18

采用实施例17的微量元素（即Co、B、Al、Cu、Zr、Ga）含量，并调整稀土和铁的含量，采用实施例1中可以将主相合金原料制备成稀土永磁材料的制备方法（即相当于单合金制备方法），使得制得的稀土永磁材料的性能与实施例17的稀土永磁材料的性能相近。原料的组成为：Pr₄Nd_22.8Dy₆Tb_0.475Fe_63.575Co_0.95B_0.95Al_0.3475Cu_0.405Zr_0.3475Ga_0.15。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

对比例5

采用CN102534358A中实施例2的方法，调整永磁材料的元素含量，使得得到的永磁材料的性能与实施例18相近。原料的组成为：Nd_18.72Pr_4.68Dy₇Tb_0.6Fe_67.9Cu_0.1B₁。该稀土永磁材料的磁性能如表2所示。

表2

从表1的测试结果可以看出，实施例1-7制备的稀土永磁材料的剩磁为11.3-13.18（kGs），矫顽力为21-26（kOe）。与对比例1制备的不含辅相的稀土永磁材料相比，实施例1-7制备的稀土永磁材料的剩磁下降最大为14.4%，但矫顽力提高最大为30%，并且β温度系数改善非常明显，稀土永磁材料的最高工作温度可以提高30℃。

另外，在获得性能相近的稀土永磁材料的情况下，采用双合金法比采用单合金法制得的稀土永磁材料的镝和/或铽的含量下降。而且，采用本发明提供的稀土永磁材料（实施例18）与现有技术提供的性能相近的稀土永磁材料（对比例5）相比，镝含量下降了14.28重量%，铽的含量下降了20.83重量%。由此说明本发明提供的稀土永磁材料在保证较高的剩磁的同时具有较高的矫顽力，还明显降低了镝和/或铽的含量，降低了稀土永磁材料的生产成本。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种稀土永磁材料，该材料包括主相和辅相，其特征在于，

所述主相的组成为：R1_xR2_yFe_100-x-y-z-uCo_zB_u，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且28％≤x+y≤32％，1.5％≤y≤4％，1％≤z≤2.5％，0.9％≤u≤1.1％；

所述辅相的组成为：R1_aR2_bFe_{100-a-b-c-n-v}Co_cB_nM_v，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Nb、Sn、Mo、Al、V、W、Si、Hf、Ti中的一种或几种，其中，a、b、c、n、v为质量百分比，且38％≤a+b≤67％，10％≤b≤25％，0％≤c≤17％，0％≤n≤1％，8％≤v≤28％；

以所述主相和辅相的总质量为基准，所述辅相的质量含量大于0且小于或等于20％。

2.根据权利要求1所述的材料，其中，以所述主相和辅相的总质量为基准，所述辅相的质量含量大于0且小于或等于15％。

3.一种稀土永磁材料的制备方法，该方法包括对主相合金原料和辅相合金原料依次进行混合成型、烧结和回火，其特征在于，

所述主相合金原料的组成为：R1_xR2_yFe_100-x-y-z-uCo_zB_u，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且28％≤x+y≤32％，1.5％≤y≤4％，1％≤z≤2.5％，0.9％≤u≤1.1％；

所述辅相合金原料的组成为：R1_aR2_bFe_{100-a-b-c-n-v}Co_cB_nM_v，R1选自Pr和/或Nd；R2选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Nb、Sn、Mo、Al、V、W、Si、Hf、Ti中的一种或几种，其中，a、b、c、n、v为质量百分比，且38％≤a+b≤67％，10％≤b≤25％，0％≤c≤17％，0％≤n≤1％，8％≤v≤28％；

相对于100重量份的所述主相合金原料和所述辅相合金原料的总用量，所述辅相合金原料的用量大于0重量份且小于或等于20重量份。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，相对于100重量份的所述主相合金原料和辅相合金原料的的总用量，所述辅相合金原料的用量大于0重量份且小于或等于15重量份。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述主相合金原料和所述辅相合金原料各自以铸锭或速凝薄片的形式使用，所述铸锭或速凝薄片通过熔炼而制得。

6.根据权利要求3或5所述的方法，其中，成型的过程包括：在1.5-4T的恒磁场或脉冲磁场中进行取向压制成型，并在170-220MPa下等静压保持30-120s。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述烧结的条件包括：烧结温度为1040-1120℃，烧结时间为3-8小时；所述回火的步骤为：先在860-940℃进行一级回火，并保持1-5h，再在470-560℃进行二级回火，并保持1-8h。

8.由权利要求3-7中任意一项所述的方法制备的稀土永磁材料。