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CN119601329A - 钕铁硼磁体及其制备方法和应用 - Google Patents

钕铁硼磁体及其制备方法和应用 Download PDF

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CN119601329A
CN119601329A CN202311125207.7A CN202311125207A CN119601329A CN 119601329 A CN119601329 A CN 119601329A CN 202311125207 A CN202311125207 A CN 202311125207A CN 119601329 A CN119601329 A CN 119601329A
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CN
China
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region
demagnetizing
magnet
weight
neodymium
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Application number
CN202311125207.7A
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汤志辉
李可
陈大崑
许德钦
付刚
黄佳莹
王金磊
饶光辉
黄志高
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Fujian Jinlong Rare Earth Co ltd
Original Assignee
Fujian Jinlong Rare Earth Co ltd
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Abstract

本发明公开了钕铁硼磁体及其制备方法和应用。所述钕铁硼磁体包括易退磁区、非易退磁区和粘接区，其中，所述易退磁区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的15％‑50％；其中，所述粘接区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的0.5％‑4.0％；其中，所述非易退磁区矫顽力与所述易退磁区矫顽力的比值为0.7‑1。本发明提供的钕铁硼磁体可实现在大幅减少成本的同时，保持良好的抗退磁性能。

Description

钕铁硼磁体及其制备方法和应用
技术领域
本发明具体涉及钕铁硼磁体及其制备方法和应用。
背景技术
钕铁硼永磁材料自问世以来，被广泛运用于汽车、风电、家电、工业机器人等领域。由于各领域工况条件不同，对其领域产品磁钢性能也要求不同。近年来，新能源汽车蓬勃发展，主驱电机对磁钢需求急剧增加，由于主驱电机正常工作温度主要集中在120～180℃区间，因此钕铁硼需要更高的矫顽力和热稳定性。为了提升稀土永磁体耐温性，通常通过添加大量的重稀土Dy、Tb来增加主相磁晶各向异场。而重稀土资源少、价格高，严重制约了钕铁硼磁体在各行业的应用。
随着高性能磁体需求不断增加，晶界扩散技术逐步开始被大家所熟知和接受。常规晶界扩散技术采用的是一种物理气相沉积的方法将扩散源沉积于磁体表面然后通过高温及一定压力下使其将扩散源沿着晶界渗透到磁体内部的技术。该技术最大的优点就是使其剩磁几乎不变情况下，仅使用少量的重稀土便可大幅度提升矫顽力。就重稀土有效利用率而言，传统晶界扩散产品比非晶界扩散产品有了大幅度的提高。
但是由于电机中线圈通电后产生的反向磁场不是均匀磁场，磁体靠近线圈的位置最易退磁称之为易退磁区，远离线圈的位置不易被退磁称之为非易退磁区。在钕铁硼磁体中，磁体在工作中除了要经受磁路的退磁场外，还要经受温度升高引起的退磁，在磁路中磁体退磁是从边角开始，而随着工作温度的上升引起的退磁是从心部开始。为解决高温下心部的减磁，中国专利CN111653407A中公开了一种梯度分布的钕铁硼磁体，其对钕铁硼磁体的不同区域进行不同的晶界扩散处理，可降低高温下的退磁率。但是其为在磁体整体的不同区域进行处理，操作难度极大，且抗退磁性能依然不够理想。
发明内容
本发明为了克服现有技术中钕铁硼磁体已退磁的缺陷，提供了钕铁硼磁体及其制备方法和应用。本发明提供的钕铁硼磁体可实现在大幅减少成本的同时，保持良好的抗退磁性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了下述技术方案：
本发明提供了一种钕铁硼磁体，其包括易退磁区、非易退磁区和粘接区，其中，所述易退磁区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的15％-50％；
其中，所述粘接区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的0.5％-4.0％；
其中，所述非易退磁区矫顽力与所述易退磁区矫顽力的比值为0.7-1。
本发明中，所述易退磁区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的25％-50％，例如32％或50％。易退磁区的体积在本发明范围内更有利于钕铁硼磁体的性能稳定、重稀土Dy\Tb的精准利用，同时还可一定程度上较低涡流损耗。
本发明中，所述非易退磁区的矫顽力与所述易退磁区的矫顽力的比值可为0.87-0.96，较佳地为0.90-0.95，例如0.90、0.92或0.93。
本发明中，所述粘接区的材料可为能将易退磁区和非易退磁区粘接且不影响钕铁硼磁体性能的物质，较佳地为胶水，所述胶水更佳地为树脂类胶水、聚酯类胶水和热熔胶类胶水中的一种或多种。
由于磁钢通常处于电机插槽里面，散热条件不好，由于电机运行过程中，易在磁体材料上产生比较高的涡流损耗，导致磁体表面温度上升，当温度超过其工作温度，容易致使磁体产生退磁，而本发明的磁体间采用胶水粘接组合，使磁钢之间产生绝缘，一定程度上增大了磁钢之间的电阻，而且胶水不带有磁性能所以不存在退磁，有利于磁钢在高温下降低涡流损耗，增强磁钢的耐温性和抗退磁能力。本发明区别于整块磁体或常规粘接磁体，一方面，可灵活根据磁钢于电机中的易退磁区域进行磁性能定制强化，另一方面，由于在使用过程中，非易退磁区同比易退磁区所受到反向场和温度小，意味着非易退磁区实际矫顽力性能需求小于易退磁区，因此可通过下调矫顽力来节约重稀土的用量，最终达到降低成本的目的，并且同比整体非粘接磁钢于电机中抗退磁能力相当。
本发明中，所述粘接区的体积可为1％-4％，百分比为粘接区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的百分比。
本发明中，所述粘接区的宽度可为0-0.12mm，但不为0；较佳地为0.05mm-0.12mm。粘接区的宽度主要影响磁体的磁通，宽度越宽，即粘接区的体积占比越大，在同体积下磁钢占比会下降，导致整体磁通也会下降，因此，粘接区的宽度应在本发明范围内，磁体整体才具备良好的效果。
本发明中，所述粘接区较佳地孔隙率为0％；如若胶水涂的不均匀或间隙产生气泡导致磁体之间直接接触则会降低抗涡流损耗的效果和粘接强度，影响抗退磁效果。在一些具体实施过程中，采用全自动设备进行磁钢粘接，通过喷嘴定量将胶水均匀涂抹在磁体粘接面，然后在同一大理石基准面上进行自动粘接，并通过红外线扫描胶水涂抹面积，对未涂抹到整个区域面的磁体进行自动识别，以确保磁体粘接区无孔隙且一致性良好。
本发明中，所述易退磁区和非易退磁区的剩磁可为相同，所述剩磁相同应理解为所述剩磁在一定偏差范围内，均认为相同，所述偏差可为±0.5kGs。
本发明中，所述非易退磁区矫顽力与易退磁区矫顽力的差值ΔHcj可为1kOe-7.5kOe，较佳地为1kOe-3kOe，例如1.8kOe、2.2kOe、2.4kOe或2.6kOe。
本发明还提供了一种钕铁硼磁体的制备方法，其步骤包括将第一磁体和第二磁体粘接，得到所述钕铁硼磁体；
其中，所述第一磁体形成易退磁区；所述第二磁体形成非易退磁区；所述粘接形成粘接区；
其中，所述易退磁区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的15％-50％；
其中，所述粘接区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的0.5％-4.0％；
其中，所述非易退磁区矫顽力与易退磁区矫顽力的比值为0.7-1。
本发明中，所述第一磁体较佳地在第二磁体两侧对称分布。
本发明中，所述易退磁区可包括至少2片第一磁体，例如2片。
本发明中，所述粘接区的体积占所述易退磁区体积的百分比可为1-5％，较佳地为1.58％-3.79％。
本发明中，所述非易退磁区可包括1-3片第二磁体，例如1片或2片。
本发明中，所述粘接区的体积占所述非易退磁区体积的百分比可为1-4％，较佳地为1.58％-3.79％。
在本发明中，所述粘接区的体积指的是第一磁体和第一磁体之间的粘接区以及第一磁体和第二磁体之间的粘接区的体积总和。本发明中，所述粘接区的宽度可为0-0.12mm，但不为0；较佳地为0.05mm-0.12mm。
本发明中，所述第一磁体和所述第二磁体的制备方法可为本领域常规的方法，较佳地为将钕铁硼基材进行处理即可；所述处理的方法包括单合金法、双合金法和扩散法中的一种或多种。其中，所述钕铁硼基材可为市购获得或者也可以根据本领域常规方法制得，例如为将原料组合物经熔炼、氢破、气流磨、压制和烧结获得坯体，再将所述坯体经机械加工、清洁后得所述钕铁硼基材；所述坯体较佳地为52H。
所述原料组合物包括R元素，所述R元素可为Nd或“Nd和Pr”，所述R元素的含量较佳地为27.5wt％-31.5wt％，例如为28wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比。
所述原料组合物包括B元素，所述B元素的含量较佳地为0.87wt％-0.99wt％，更佳地为0.94wt％-0.99wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比。
所述原料组合物中可包含Co元素，所述Co元素的含量较佳地为0-2.5wt％，例如为1wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比。
所述原料组合物中可包含Cu元素，所述Cu元素的含量较佳地为0.1wt％-0.3wt％，例如为0.2wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比。
所述原料组合物中可包含Al元素，所述Al元素的含量较佳地为0-0.2wt％，例如为0.1wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比。
所述原料组合物中可包含Ga元素，所述Ga元素的含量较佳地为0.1wt％-0.3wt％，更佳地为0.2-0.3wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比。
所述原料组合物中包含T元素，所述T元素可为Zn、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ge、Zr、Ti、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Sb、Hf、Ta、W、O、C、N、S、F和P中的一种或多种，较佳地为Ti和/或Zr；所述T元素的含量较佳地为0.1wt％-0.25wt％，例如为0.2wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比。
所述原料组合物中可包括M，所述M的质量百分比较佳地为0.1wt％-3.0wt％，百分比是指在所述易退磁区的重量百分比；所述M较佳地选自Al、Co、Cu、Ga、Sn、Pb和In中的至少一种。
所述原料组合物中可包含Fe元素，所述Fe元素的含量较佳地为66wt％-70wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比。
其中，所述扩散法可为本领域常规，例如为：分别对所述第一磁体的基材或所述第二磁体的基材的表面涂覆扩散源，并在热处理条件下使重稀土元素扩散；所述扩散的方向可为平行于充磁方向或垂直于充磁方向。
其中，所述涂覆的方式较佳地为气相沉积法或者蒸汽扩散法。
其中，所述热处理的步骤较佳地为在真空或氩气氛围下，以700～950℃的温度扩散热处理24～60h；然后冷却至200℃，再升温至400～600℃，并保温1～6h，最后冷却至室温得到所述第一磁体或所述第二磁体。
其中，所述扩散法使用的扩散源的物质种类可为本领域常规，例如为重稀土金属、氧化重稀土、氢氟化重稀土、氟化重稀土、氢化重稀土、氟氧化重稀土和重稀土-M合金中的一种或多种；
较佳地，所述扩散源中的重稀土可选自Dy、Tb、Pr、Nd、Ce、Er、Tm、Y、Lu、Gd和Ho中的至少一种；更佳地为Dy和/或Tb；较佳地，所述重稀土-M合金中M元素包括Al、Co、Cu、Ga、Sn、Pb和In元素中的一种或多种。
在一些具体实施方式中，所述易退磁区的Dy的含量可为0-4.3％；例如0、0.85％、1.6％、2.6％或2.9％；百分比是指Dy的重量占所述易退磁区的重量百分比。其中，所述Dy的含量是指第一磁体的基材中Dy的含量与扩散得到的Dy含量的总和。
在一些具体实施方式中，所述非易退磁区的Dy含量可为0-4.0％；例如0.9％、1.5％、1.8％或2.2％；百分比是指Dy的重量占所述非易退磁区的重量百分比。其中，所述Dy的含量是指第二磁体的基材中Dy的含量与扩散得到的Dy含量的总和。
在一些具体实施方式中，所述易退磁区的Tb的含量可为0-1.5％；例如0或0.50％；百分比是指Tb的重量占所述易退磁区的重量百分比。其中，所述Tb的含量是指第一磁体的基材中Tb的含量与扩散得到的Tb含量的总和。
在一些具体实施方式中，所述非易退磁区的Tb的含量可为0-1.0％；例如0、0.4％、0.45％或0.50％；百分比是指在Tb的重量占所述非易退磁区或非易退磁区的重量百分比。其中，所述Tb的含量是指第二磁体的基材中Tb的含量与扩散得到的Tb含量的总和。
在一些具体实施方式中，基于所述易退磁区，所述Dy和Tb的总含量可为≤5％；例如0.5％、1.35％、2.1％、2.6％或3.4％，百分比是指Dy和Tb的总重量占所述易退磁区的重量百分比。其中，所述Dy和Tb的含量是指第一磁体的基材中Dy和Tb的含量与扩散得到的Dy和Tb含量的总和。
在一些具体实施方式中，基于所述非易退磁区，所述Dy和Tb的总含量可为≤4.5％；例如0.4％、1.35％、1.5％、1.8％或2.7％，百分比是指Dy和Tb的总重量占所述非易退磁区的重量百分比。其中，所述Dy和Tb的含量是指第二磁体的基材中Dy和Tb的含量与扩散得到的Dy和Tb含量的总和。
在一些具体实施方式中，基于所述钕铁硼磁体材料，所述Dy和Tb的总含量可为≤9.5％；例如0.9％、2.85％、3.45％、4.4％或6.1％；百分比是指Dy和Tb的总重量占所述钕铁硼磁体材料的重量百分比。其中，所述Dy和Tb的含量是指第一磁体和第二磁体的基材中Dy和Tb的含量与扩散得到的Dy和Tb含量的总和。
在一些实施方式中，当所述扩散源为重稀土-M合金时，M元素的含量较佳地为2wt％-30wt％，重稀土的含量较佳地为70wt％-98wt％，百分比是指在所述扩散源中的重量百分比。
本发明中，所述第一磁体或所述第二磁体中总稀土元素的含量较佳地为28wt％-32.5wt％，更佳地为29.5wt％-31.5wt％，百分比是指在所述第一磁体或第二磁体中的重量百分比；所述稀土元素较佳地选自Dy、Tb、Pr、Nd、Ce、Er、Tm、Y、Lu、Gd和Ho中的至少一种。
在一些具体实施方式中，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；0.85％Dy；0.5％Tb；1.5％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；1.50％Dy；1.5％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe。
在一些具体实施方式中，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：6.45％Nd；19.35％Pr；2.9％Dy；0.5％Tb；1.5％Gd；0.2％Cu；0.10％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：6.45％Nd；19.35％Pr；2.2％Dy；0.5％Tb；2.2％Gd；0.2％Cu；0.10％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe。
在一些具体实施方式中，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；1.6％Dy；0.5％Tb；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：7.38％Nd；22.13％Pr；0.9％Dy；0.45％Tb；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe。
在一些具体实施方式中，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；0.5％Tb；3％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；0.4％Tb；3％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe。
在一些具体实施方式中，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：6.75％Nd；20.25％Pr；2.6％Dy；1.5％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：6.75％Nd；21％Pr；1.8％Dy；2.3％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe。
本发明还提供了一种如前所述的制备方法制得的钕铁硼磁体。
本发明还提供了一种如前所述的钕铁硼磁体在磁钢中的应用。
在一些具体实施方式中，当单片所述磁钢的质量为5-30g时，所述粘接区的宽度可为0.05-0.12mm；所述粘接区的体积可为总磁钢体积的0.5-2％。
本发明中，将所述钕铁硼磁体应用于磁钢中时，为避免易退磁区高温以及反向磁场域覆盖范围影响到非易退磁区，可在理论易退磁区的基础上增加0.5mm的宽度。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明提供的钕铁硼磁体材料，在更低的重稀土成本的条件下，获得与现有技术相当的抗退磁能力。
在较佳实施方式中，当易退磁区体积占比32％和整体磁钢退磁率接近一致，无发生明显退磁，但成本大幅降低。
附图说明
图1为实施例1-10制得的钕铁硼磁体的结构示意图(1为易退磁区，其中，a＝3-4mm；b＝17.25mm；c＝3.8mm；2为非易退磁区，其中d＝11mm；3为粘接区，其宽度为0.05-0.12mm)。
图2为本发明所述钕铁硼磁体的结构示意图(1为易退磁区，其中，a＝3-4mm；b＝17.25mm；c＝3.8mm；2为非易退磁区，其中d1＝5.5mm，d2＝5.5mm；3为粘接区，其宽度为0.05-0.12mm)
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
本发明所述的钕铁硼磁体为将具有不同矫顽力的第一磁体和第二磁体粘接得到。其中，非易退磁区可为1块磁体，结构示意图如图1所示；非易退磁区也可为包括2块第二磁体，结构示意图如图2所示。其中非易退磁区的矫顽力为易退磁区矫顽力的87％-96％。
实施例1-10制得的钕铁硼磁体材料的结构中，易退磁区包括2块第一磁体，非易退磁区包括1块第二磁体，结构示意图如图1所示。
钕铁硼磁体材料的制备方法如下：
(1)熔铸过程：按表1所示配方，取配制好的原料放入氧化铝制的坩埚中，在高频真空感应熔炼炉中在5×10-2Pa的真空中以1550℃以下的温度进行真空熔炼。在真空熔炼后的熔炼炉中通入Ar气体使气压达到30kPa后，进行浇铸，以102℃/秒～104℃/秒的冷却速度获得急冷合金。
(2)氢破粉碎过程：在室温下将放置急冷合金的熔炼炉抽真空，而后向氢破用炉内通入纯度为99.9％的氢气，维持氢气压力0.56-0.9MPa，充分吸氢后，边抽真空边升温，充分脱氢，之后进行冷却，取出氢破粉碎后的粉末。
(3)微粉碎工序：在氧化气体含量150ppm以下的氮气气氛下，在磨室压力为0.60MPa的条件下对氢破粉碎后的粉末进行3小时的气流磨粉碎，得到细粉。氧化气体指的是氧或水分。
(4)在气流磨粉碎后的粉末中添加硬脂酸锌，硬脂酸锌的添加量为混合后粉末重量的0.08％，再用三维混料机充分混合。
(5)磁场成形过程：使用直角取向型的磁场成型机，在1.6T的取向磁场中，在0.35ton/cm2的成型压力下，将上述添加了硬脂酸锌的粉末一次成形成边长为25mm的立方体，一次成形后在0.2T的磁场中退磁。为使一次成形后的成形体不接触到空气，将其进行密封，再使用二次成形机(等静压成形机)在1.3ton/cm2的压力下进行二次成形。
(6)烧结过程：将各成形体搬至烧结炉进行烧结，烧结在5×10-3Pa的真空下，在300℃和600℃、920℃的温度下各保持1小时后，以1050～1095℃的温度烧结4小时，之后通入Ar气体使气压达到0.1MPa后，冷却至室温后取出。
(7)晶界扩散：将烧结体加工成对应方片、片料厚度小于6mm的磁铁，厚度方向为磁场取向方向，表面洁净化后，使用扩散源配制成的原料，全面喷雾涂覆在磁铁上，将涂覆后的磁铁干燥，在高纯度Ar气体气氛中，在磁铁表面喷涂附着扩散源的涂层，以700～950℃的温度扩散热处理24～60h。冷却至200℃，再升温至400～600℃，并保温1～6h，最后冷却至室温得到所需磁体。
实施例1-5和对比例1-5中的钕铁硼磁体材料的原料组合物如下表1所示；晶界扩散处理的工艺条件如表2所示。
表1各对应区域磁体成份
表2
实施例6和实施例1的区别仅在于易退磁区体积占比为50％。
实施例7和实施例2的区别仅在于易退磁区体积占比为50％。
实施例8和实施例3的区别仅在于易退磁区体积占比为50％。
实施例9和实施例4的区别仅在于易退磁区体积占比为50％。
实施例10和实施例5的区别仅在于易退磁区体积占比为50％。
对比例6和实施例1的区别仅在于易退磁区体积占比为5％。
对比例7和实施例2的区别仅在于易退磁区体积占比为5％。
对比例8和实施例3的区别仅在于易退磁区体积占比为5％。
对比例9和实施例4的区别仅在于易退磁区体积占比为5％。
对比例10和实施例5的区别仅在于易退磁区体积占比为5％。
表3
效果实施例
1、退磁率的测试方法
13000rpm@160℃或180℃退磁前、后的空载反电动势进行退磁率测试：
采用某电磁仿真软件，输入转速13000rmp，后将其温度调整至160℃或180℃工况下，同等时间下收集电机下反电动势数据以及观察磁钢云图变化，辨别磁钢是否发生退磁。
其中，实施例1、3-6、8-10和对比例1、3-6、8-10是按照图1所示进行粘接，在160℃工况下进行测试；
实施例2、实施例7和对比例2、对比例7是按照图1所示进行粘接，在180℃工况下进行测试，测试结果如表3所示。
2、剩磁和矫顽力的测试方法
使用中国计量院的NIM-10000H型BH大块稀土永磁无损测量系统对实施例1-5和对比例1-5的钕铁硼磁体进行磁性能检测。
易退磁区：制样规格W2～3±0.1*L17.25±0.1*T3.8±0.1mm，两片叠测，采用尺寸W3*L19～20*T2.7mm线圈于永磁精密测量系统NIM-62000进行常、高温测试(温度≤200℃)；
非易退磁区：制样规格W7±0.1*L7±0.1*T4±0.1mm，两片叠测，采用尺寸直径12*T4.2mm线圈于永磁精密测量系统NIM-62000进行常、高温测试(温度≤200℃)；
测试结果见表2。
本发明中的钕铁硼磁体材料，具有以粘接的形式连接易退磁区和非易退磁区，并且各区域的矫顽力及占比经过特别设计，可实现与现有技术相当的剩磁、矫顽力和抗退磁性能，并且可以大幅降低稀土使用量，降低成本。
通过表3可看出，当易退磁区的体积增加到一定程度之后，再继续增加，对退磁率的改进影响变小。实施例1、实施例6和对比例6可以看出，当易退磁区体积由5％增加到32％时，其退磁率由12.2％降低至1.5％，体积增加了27％，退磁率降低了10.7％；再由32％增加到50％时，其退磁率由1.5％降低到1.45％，易退磁区体积增加了18％，但退磁率仅降低了0.5％；其他实施例和对比例也可得到相应的规律。可知，易退磁区的矫顽力较高，其中Dy和Tb的含量高，其体积占比增加，成本也会增加；当易退磁区体积在本发明范围内时，可保证与现有技术相当的退磁率的同时，有效降低重稀土的使用量，节约成本。
表4
本发明提供的钕铁硼磁体材料具有适用于实际应用场景的矫顽力设置，与现有技术相当的剩磁，更重要的是，在稀土金属使用量更低或成本更低的情况下，获得与现有技术相当的退磁率，低于1.8％，一些较佳地实施方式中可低于1.5％。
通过表4可以看出实施例1和对比例1相比，其退磁率相当，但是由于Dy单价为255万元/吨，Tb金属单价为905万/吨，Tb金属的成本约为Dy成本的3.55倍以上，在钕铁硼磁体总质量相同的条件下，对比例1使用的Tb的含量为钕铁硼磁体总质量0.5％，而实施例1的Tb的含量仅为钕铁硼磁体中易退磁区质量的0.5％，可见实施例1的Tb的用量远低于对比例1，其成本也更低，因此可以说明，本发明实现了以更低的成本获得了与现有技术相当的效果。实施例2与对比例2相比，除了Dy和Tb的含量，其他组分的含量均相同，实施例2的Dy+Tb含量为6.1％，对比例2的Dy+Tb含量为6.8％，实施例2的Dy+Tb含量小于对比例2，但退磁率与对比例2相当，证明了本发明中用更少的稀土金属实现了与现有技术相当的退磁率效果，有效降低成本。实施例3和对比例3、实施例4和对比例4、实施例5和对比例5相比，情况与上述相同，本发明的钕铁硼磁体材料均通过更少的稀土金属的使用量实现了良好的抗退磁效果。

Claims (10)

1.一种钕铁硼磁体，其特征在于，其包括易退磁区、非易退磁区和粘接区，其中，所述易退磁区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的15％-50％；
其中，所述粘接区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的0.5％-4.0％；
其中，所述非易退磁区矫顽力与所述易退磁区矫顽力的比值为0.7-1。
2.如权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述易退磁区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的25％-50％，例如32％或50％；
和/或，所述非易退磁区的矫顽力与所述易退磁区的矫顽力的比值为0.87-0.96，较佳地为0.90-0.95，例如0.90、0.92或0.93；
和/或，所述非易退磁区矫顽力与易退磁区矫顽力的差值ΔHcj为1kOe-7.5kOe，较佳地为1kOe-3kOe，例如1.8kOe、2.2kOe、2.4kOe或2.6kOe。
3.如权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述粘接区的材料为胶水，较佳地为树脂类胶水、聚酯类胶水和热熔胶类胶水中的一种或多种；
和/或，所述粘接区的体积为1％-4％，百分比为粘接区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的百分比；
和/或，所述粘接区的宽度为0-0.12mm，但不为0；较佳地为0.05mm-0.12mm；
和/或，所述粘接区孔隙率为0。
4.一种钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，其步骤包括将第一磁体和第二磁体粘接，得到所述钕铁硼磁体；
其中，所述第一磁体形成易退磁区；所述第二磁体形成非易退磁区；所述粘接形成粘接区；
其中，所述易退磁区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的15％-50％；
其中，所述粘接区的体积占所述钕铁硼磁体总体积的0.5％-4.0％；
其中，所述非易退磁区矫顽力与易退磁区矫顽力的比值为0.7-1。
5.如权利要求4所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述粘接区的宽度为0-0.12mm，但不为0；较佳地为0.05mm-0.12mm；
和/或，所述易退磁区包括至少2片第一磁体，例如2片；
和/或，所述非易退磁区包括1-3片第二磁体，例如1片或2片；
和/或，所述第一磁体在第二磁体两侧对称分布；和/或，所述粘接区的体积占所述易退磁区体积的百分比为1-5％，较佳地为1.58％-3.79％；
和/或，所述粘接区的体积占所述非易退磁区体积的百分比为1-4％，较佳地为1.58％-3.79％。
6.如权利要求4所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体的制备方法包括下述步骤：将钕铁硼基材进行处理，即可；所述处理的方法包括单合金法、双合金法和扩散法中的一种或多种；
其中，所述钕铁硼基材的制备方法较佳地为将原料组合物经熔炼、氢破、气流磨、压制和烧结获得坯体，再将所述坯体经机械加工、清洁后得所述钕铁硼基材；所述坯体较佳地为52H；
其中，所述扩散法较佳地包括下述步骤：分别对所述第一磁体的基材或所述第二磁体的基材的表面涂覆扩散源，并在热处理条件下使重稀土元素扩散；所述扩散的方向为平行于充磁方向或垂直于充磁方向。
7.如权利要求6所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述原料组合物包括R元素，所述R元素为Nd或“Nd和Pr”，所述R元素的含量较佳地为27.5wt％-31.5wt％，例如为28wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比；
和/或，所述原料组合物包括B元素，所述B元素的含量较佳地为0.87wt％-0.99wt％，更佳地为0.94wt％-0.99wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比；
和/或，所述原料组合物包括Co元素，所述Co元素的含量较佳地为0-2.5wt％，例如为1wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比；
和/或，所述原料组合物中包括Cu元素，所述Cu元素的含量较佳地为0.1wt％-0.3wt％，例如为0.2wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比；
和/或，所述原料组合物中包括Al元素，所述Al元素的含量较佳地为0-0.2wt％，例如为0.1wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比；
和/或，所述原料组合物中包括Ga元素，所述Ga元素的含量较佳地为0.1wt％-0.3wt％，更佳地为0.2-0.3wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比；
和/或，所述原料组合物中包括T元素，所述T元素为Zn、Si、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ge、Zr、Ti、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Sb、Hf、Ta、W、O、C、N、S、F和P中的一种或多种，较佳地为Ti和/或Zr；所述T元素的含量较佳地为0.1wt％-0.25wt％，例如为0.2wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比；
和/或，所述原料组合物中包括Fe元素，所述Fe元素的含量较佳地为66wt％-70wt％，百分比是指在所述原料组合物中的重量百分比；
和/或，所述原料组合物中包括M，所述M的质量百分比较佳地为0.1wt％-3.0wt％，百分比是指在所述易退磁区的重量百分比；所述M较佳地选自Al、Co、Cu、Ga、Sn、Pb和In中的至少一种；
和/或，所述涂覆的方式为气相沉积法或者蒸汽扩散法；
和/或，所述热处理的步骤为在真空或氩气氛围下，以700-950℃的温度扩散热处理24-60h；然后冷却至200℃，再升温至400-600℃，并保温1-6h，最后冷却至室温得到所述第一磁体或所述第二磁体；
和/或，所述扩散源为重稀土金属、氧化重稀土、氢氟化重稀土、氟化重稀土、氢化重稀土、氟氧化重稀土和重稀土-M合金中的一种或多种；
较佳地，所述扩散源中的重稀土选自Dy、Tb、Pr、Nd、Ce、Er、Tm、Y、Lu、Gd和Ho中的至少一种；更佳地为Dy和/或Tb；
较佳地，所述重稀土-M合金中M元素包括Al、Co、Cu、Ga、Sn、Pb和In元素中的一种或多种；所述M元素的含量较佳地为2wt％-30wt％，重稀土的含量较佳地为70wt％-98wt％，百分比是指在所述重稀土-M合金中的重量百分比。
8.如权利要求6所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述易退磁区的Dy的含量为0-4.3％；例如0、0.85％、1.6％、2.6％或2.9％；百分比是指Dy的重量占所述易退磁区的重量百分比；
和/或，所述非易退磁区的Dy含量为0-4.0％；例如0.9％、1.5％、1.8％或2.2％；百分比是指Dy的重量占所述非易退磁区的重量百分比；
和/或，所述易退磁区的Tb的含量为0-1.5％；例如0或0.50％；百分比是指Tb的重量占所述易退磁区的重量百分比；
和/或，所述非易退磁区的Tb的含量为0-1.0％；例如0、0.4％、0.45％或0.50％；百分比是指在Tb的重量占所述非易退磁区或非易退磁区的重量百分比；
和/或，基于所述易退磁区，所述Dy和Tb的总含量为≤5％；例如0.5％、1.35％、2.1％、2.6％或3.4％，百分比是指Dy和Tb的总重量占所述易退磁区的重量百分比；
和/或，基于所述非易退磁区，所述Dy和Tb的总含量为≤4.5％；例如0.4％、1.35％、1.5％、1.8％或2.7％，百分比是指Dy和Tb的总重量占所述非易退磁区的重量百分比；
和/或，基于所述钕铁硼磁体材料，所述Dy和Tb的总含量为≤9.5％；例如0.9％、2.85％、3.45％、4.4％或6.1％；百分比是指Dy和Tb的总重量占所述钕铁硼磁体材料的重量百分比；
或者，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；0.85％Dy；0.5％Tb；1.5％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；1.50％Dy；1.5％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；
或者，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：6.45％Nd；19.35％Pr；2.9％Dy；0.5％Tb；1.5％Gd；0.2％Cu；0.10％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：6.45％Nd；19.35％Pr；2.2％Dy；0.5％Tb；2.2％Gd；0.2％Cu；0.10％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；
或者，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；1.6％Dy；0.5％Tb；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：7.38％Nd；22.13％Pr；0.9％Dy；0.45％Tb；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；
或者，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；0.5％Tb；3％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：7％Nd；21％Pr；0.4％Tb；3％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；
或者，所述易退磁区包括如下重量份数的组分：6.75％Nd；20.25％Pr；2.6％Dy；1.5％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe；所述非易退磁区包括如下重量份数的组分：6.75％Nd；21％Pr；1.8％Dy；2.3％Gd；0.2％Cu；0.03％Al；0.3％Ga；0.2％Ti；0.98％B和余量Fe。
9.一种如权利要求4-8中任一项所述的制备方法制得的钕铁硼磁体。
10.一种如权利要求1-4或9中任一项所述的钕铁硼磁体在磁钢中的应用；
较佳地，当单片所述磁钢的质量为5-30g时，所述粘接区的宽度为0.05-0.12mm；所述粘接区的体积为总磁钢体积的0.5-2％。
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