本发明涉及永磁材料技术领域，具体涉及一种高性能(最大磁能积390MGOe以上)钕铁硼永磁材料及其制备方法。
背景技术：
钕铁硼磁铁为至目前为止具有最强磁力的永久磁铁。钕铁硼被称为第三代稀土永磁材料，是当今磁能积最高的永磁材料，1983年，由日本住友特殊金属公司和美国通用汽车公司最先研制成功。随着计算机、通信等产业的发展，NdFeB永磁材料的制备及应用得到飞速发展。它的应用可以大大减小整机的体积和质量，如在磁盘上的应用，可以使磁盘驱动器微型化，而且性能更好。在音响器件中，钕铁硼广泛应用于微型扬声器、耳机及高档汽车的扬声器，大大提高了音响的保真度和信噪比。此外还可以应用于直流电机及核磁共振成像，特别是在磁悬浮列车上的应用不仅数量大，而且可以实现高速运输、安全可靠及噪声小等特点。
但是目前，我国市场多是采用的磁性能比较低的永磁材料，在使用过程中由于性能不理想，就会造成使用量大，增加成本的不足。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种磁能积高，韧性高的高性能钕铁硼永磁材料。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高性能钕铁硼永磁材料，该永磁材料由以下重量百分比的各个组分组成：PrNd 31-35％，Gd 0.5-1％，Ga 0.05-0.15％，Zr 0.05-0.15％，B 0.8-1.6％，Co 0.2-0.5％，Al 0.1-0.4％，Cu 0.05-0.2％，Mo 0.05-0.3％，Ti 0.05-0.3％，LaCe 0.1-0.5％，余量为Fe。
作为优选，所述的高性能钕铁硼永磁材料，该永磁材料由以下重量百分比的各个组分组成：PrNd 32-34％，Gd 0.6-0.8％，Ga 0.06-0.10％，Zr 0.06-0.1％，B 0.8-1.2％，Co 0.25-0.35％，Al 0.25-0.35％，Cu 0.06-0.10％，Mo 0.05-0.3％，Ti 0.05-0.3％，LaCe 0.1-0.5％，余量为Fe。
本发明上述的PrNd为PrNd合金，其中的Nd的占有量为1-5％。
本发明还提供一种上述钕铁硼永磁材料的制备方法，制备步骤为：
(1)按钕铁硼磁体的组成成分以及质量百分比配比原料并进行熔炼，熔炼完全后浇注、冷却成甩带片；
(2)将上述得到的甩带进行氢碎和气流磨，制成粉料；
(3)将上述粉料在惰性气体保护下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后压制成型；
(4)将上述成型后得到的生坯放入烧结炉中在高温下进行烧结，然后进行回火，得到钕铁硼磁体坯体
本发明步骤(1)的熔炼为真空熔炼，真空度为0.05-0.2Pa；甩带片的厚度为0.1-0.3mm；
本发明步骤(2)氢破碎后进行4-8h的脱氢，然后用气流磨将粉体粒径磨到3-5微米；然后将抗氧化剂加入粉体中混料，混好之后再8T的脉冲磁场中垂直取向压成坯块；
本发明步骤(4)中的烧结为：放入RVS-300真空烧结炉中烧结，烧结温度为1060-1120℃，烧结时间40-100min；
发明步骤(4)中的回火为：将炉内抽真空至1-3Pa，然后升高炉温至250-350℃，保温1-2h；然后升温至450-550℃，保温1-2h；然后炉温升高至980-1100℃，保温3-5h；然后随炉冷却。
本发明的优点和有意效果：
1.本发明的配方，PrNd：31-35％，Gd0.5-1％，Ga 0.05-0.15％，Zr 0.05-0.15％，B 0.8-1.6％，Co 0.2-0.5％，Al 0.1-0.4％，Cu 0.05-0.2％，Mo 0.05-0.3％，Ti 0.05-0.3％，LaCe 0.1-0.5％，余量为Fe；其中的Co、Cu、Al、Ti、Mo的添加能够获得了较细的晶粒组织，改善了磁体的塑性、韧性；通过添加高熔点元素和低熔点元素，低熔点元素先在晶间溶解，液相在溶解过程中发生物理和化学性能变化，提高了高熔点元素在液相中的溶解性，使之在晶间区域均匀分布，而高熔点元素能阻碍晶粒的长大，细化晶粒，从而使磁体的强韧性得到提高。在磁体中添加Al、Nb、Ti等元素后，由于晶粒细化，获得了具有较高冲击韧性的烧结NdFeB磁体。此外，本发明合理控制PrNd含量以及Nd的含量，同时通过添加稀土和Zr等元素，提高了磁体整体的最大磁能积，从而减小磁体的使用量，更加轻量化、价格成本低。
2.本发明的配方中，通过PrNd合金中Nd的占有量为1-5％的控制，Nb元素可以细化晶粒，Nb元素在硬磁相中溶解度很小，很容易形成沉淀质点，抑制晶粒长大，从而提高 磁体冲击韧性。
3.本发明的方法简单易于操作，特别是其中回火阶段和温度的控制，能有效提高产物的磁性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地说明，但不仅限于以下实施例。
实施例1
该永磁材料由以下重量百分比的各个组分组成：PrNd：32％，Gd1％，Ga 0.1％，Zr 0.1％，B 1％，Co0.3％，Al 0.3％，Cu 0.08％，Mo0.15％，Ti 0.1％，LaCe 0.3％，余量为Fe。
本发明上述的PrNd为PrNd合金，其中的Nd的占有量为2％。
本发明还提供一种上述钕铁硼永磁材料的制备方法，制备步骤为：
(1)按钕铁硼磁体的组成成分以及质量百分比配比原料并进行熔炼，熔炼完全后浇注、冷却成甩带片；
(2)将上述得到的甩带进行氢碎和气流磨，制成粉料；
(3)将上述粉料在惰性气体保护下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后压制成型；
(4)将上述成型后得到的生坯放入烧结炉中在高温下进行烧结，然后进行回火，得到钕铁硼磁体坯体
本发明步骤(1)的熔炼为真空熔炼，真空度为0.2Pa；甩带片的厚度为0.3mm；
本发明步骤(2)氢破碎后进行4-8h的脱氢，然后用气流磨将粉体粒径磨到5微米；然后将抗氧化剂加入粉体中混料，混好之后再8T的脉冲磁场中垂直取向压成坯块；
本发明步骤(4)中的烧结为：放入RVS-300真空烧结炉中烧结，烧结温度为1110-1120℃，烧结时间80min；
发明步骤(4)中的回火为：将炉内抽真空至1.5Pa，然后升高炉温至250-350℃，保温1.5h；然后升温至450-550℃，保温1.5h；然后炉温升高至980-1100℃，保温4h；然后随炉冷却。
实施例2
该永磁材料由以下重量百分比的各个组分组成：PrNd：32.5％，Gd 0.70％，Ga 0.09％， Zr 0.08％，B 1.0％，Co 0.30％，Al 0.30％，Cu0.08％，Mo0.20％，Ti 0.20％，LaCe0.3％，余量为Fe。
方法同实施例1。
本发明制备的样品，性能检测
表1实施例样品性能
从上述检测数据可知，本发明具有磁性强且稳定，同时韧性高的优点。