本发明涉及永磁材料，具体而言，涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法。
背景技术：
1、烧结钕铁硼永磁材料由于具有优异的综合性能，广泛应用于电子、机电、通讯、仪表、医疗和军事等诸多领域。随着应用需求的发展，烧结钕铁硼磁体的用量日益增大，而且对烧结钕铁硼的磁体的磁性要求也越来越高。然而烧结钕铁硼普遍具有较高的温度系数，意味着其优异的室温磁性能随着温度的升高有较大的衰减，因此最高工作温度较低。目前提高烧结钕铁硼的最高温度，主要通过提高居里温度，矫顽力和磁晶各向异性场。长期以来，人们通过添加重稀土，得以制备出高矫顽力烧结钕铁硼。
2、然而，重稀土(例如dy或tb)的价格昂贵，并且资源非常有限。从长远考虑，通过添加重稀土制备耐热烧结钕铁硼的技术途径是不可持续。
技术实现思路
1、针对上述问题，开发一种不用或者少用重稀土的烧结钕铁硼磁体是十分必要的。
2、因此，本发明提供一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：s10：根据钕铁硼磁体的成分配置金属原料；金属原料包括钕、铁、硼、铌、镓、钛；其中，铌、镓、钛三种元素的质量占比之和为0.5％-1％；并且在铌、镓、钛这三种元素中，每一种元素的含量均大于0.05％；s20：将金属原料制备成速凝片，将速凝片熔化并且进行温和精炼，浇注得到金属锭；s30：采用氢破法将金属锭破碎为金属粗粉；s40：在金属粗粉中加入助剂搅拌并且磨成金属细粉；s50：将金属细粉在取向磁场条件下压制成型，得到生坯；s60：对生坯依次进行烧结处理和回火处理，得到钕铁硼磁体。
3、在该技术方案中，基于本发明旨在解决的问题是如何降低钕铁硼磁体中的重稀土元素，从而在保证钕铁硼磁体性能的同时，降低制备成本；因此在钕铁硼磁体的成分配置上，加入了铌镓钛，使得主相晶粒细小，富钕相分布均匀。钕铁硼永磁材料是以化合物nd2fe14b为基体的稀土金属间化合物永磁材料，因而，钕、铁和硼的具体含量在本发明中不做限定，以本领域技术人员所熟知的配比为基础。举例来说，钕元素占比为25％～35％，硼元素的占比为1％左右，具体的，在0.8％-1.1％的范围内亦可实现。从制备工艺的角度来说，对于钕铁硼磁体的制备包括配料、熔炼、制粉、压型、烧结回火的工艺。
4、进一步的，在步骤s20中，控制温和精炼的温度为1550±10℃，时间为10±5分钟。
5、在该技术方案中，精炼的目的在于对金属原料进行提纯。在速凝片填装完毕之后先抽真空，然后以较低的功率开始加热，一边加热一边抽气，随着温度逐渐升高，金属中的水汽会逐渐提取出来。进一步的进行温和精炼，此时控制温度在1550℃左右，时间为10分钟左右，可以有效去除金属中的杂质。
6、进一步的，金属粗粉中，氢含量大于等于2000ppm，小于等于5000ppm。
7、在该技术方案中，采用氢破的方式将金属锭破碎呈金属细分，利用稀土金属间化合物的吸氢特性，将金属锭置于氢气环境下，氢气沿富钕相薄层进入合金，使之膨胀撕裂而破碎，沿富钕相层处开裂，保证了主相晶粒及富钕晶粒间界相的完整；另一方面，金属合金在这个过程中吸氢也有利于细化晶粒；但是氢含量不宜过高，控制在大于等于2000ppm，小于等于5000ppm的范围内，不仅可以细化晶粒，还可以在一定程度上提升磁体的耐腐蚀性。
8、进一步的，金属细粉的粒径为2.5±0.5μm。
9、在该技术方案中，金属粗粉需要进一步制成金属细粉，在制备的过程中，首先加入助剂进行搅拌，助剂的作用主要是为了防止金属的氧化。金属细粉的制备可以通过气流磨的方式，金属粗粉由喷嘴提供的冲击能量以及流化床内气流的悬浮和翻滚引起的碰撞和摩擦而进一步破碎；当金属粗粉之间发生碰撞时，由于颗粒的表面能很小，因而在巨大动量的作用下可以破碎成较小的粉末。进一步的，在流化床上升气流的推动下，金属细粉从机外分离回收，金属粗粉通过重力沉降返回破碎破坏区。
10、进一步的，取向磁场的强度为2.0-4.0t。
11、在该技术方案中，钕铁硼磁体的磁性主要来源于其易被磁化的晶体结构，在外界强磁场的作用下可获得极高的磁性，并且外磁场消失后它的磁性不会因此消失。具体的，将烧结钕铁硼永磁体沿磁场取向方向施加磁场，逐渐增加磁场强度使之达到技术饱和状态。作为优选，取向磁场的强度为2.0-4.0t。
12、进一步的，烧结处理的烧结温度为1020-1070℃，烧结保温时间5-10小时。进一步的，回火处理包括以及回火处理和二级回火处理；其中，一级回火处理的温度为900-950℃，时间为3-5小时；二级回火处理的温度为450-600℃，时间为2-6小时。
13、在该技术方案中，烧结处理在真空环境内进行，将环境的温度升高至烧结温度，从而使得固体颗粒之间相互键联，晶体内的气孔和晶界逐渐减少，进一步的体积收缩，密度增加，最后形成致密结构。回火处理在保护气体的环境下进行，通过多级回火处理可以有效提高内禀矫顽力。作为优选，烧结处理的烧结温度为1050℃左右，烧结保温时间6小时左右。一级回火处理的温度为920℃左右，时间为4小时左右；二级回火处理的温度为500℃左右，时间为4小时左右。
14、进一步的，金属原料还包括镝、钴、铝和铜。
15、在该技术方案中，钕铁硼磁体是以化合物nd2fe14b为基体的材料，其中每一种元素都可以以别的元素进行替代，因此该方案展示了一种并列的技术方案。通常的，钕元素可以用镨、铽、镝进行替换，但是由于铽、镝的成本比较高，本发明提供的方案优选镨钕的组合，尽量减少重稀土元素的含量。对于铁元素来说，可以使用钴、铝、硅、镍、铬、锰、铜、镓等元素进行替换，他们对硬磁性相的微结构以及内禀磁性均会有不同程度的优化。在上述方案中，钴、铜、铝也可以作为掺杂型元素复合添加，聚集在晶粒的边界，抑制晶粒长大，从而使得晶粒细化，有利于提升矫顽力、降低不可逆损失。
16、本发明还提供一种钕铁硼磁体，采用上述任一项方法制备得到。
17、本发明提供了的钕铁硼磁体及其制备方法，与现有技术相比，本发明的方案通过铌镓钛的复合添加，使得主相晶粒细小，富钕相分布均匀，有效改善晶界相的特性，从而保证烧结钕铁硼有优异的综合性能，同时可以大幅度降低了成本。该发明的明显效果是：能够在无重稀土或少量重稀土的条件下，稳定生产出烧结钕铁硼磁体。
1.一种钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，在步骤s20中，控制所述温和精炼的温度为1550±10℃，时间为10±5分钟。
3.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述金属粗粉中，氢含量大于等于2000ppm，小于等于5000ppm。
4.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述金属细粉的粒径为2.5±0.5μm。
5.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述取向磁场的强度为2.0-4.0t。
6.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述烧结处理的烧结温度为1020-1070℃，烧结保温时间5-10小时。
7.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述回火处理包括以及回火处理和二级回火处理；
8.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述金属原料还包括镝、钴、铝和铜。
9.一种钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼磁体采用如权利要求1-8任一项所述的方法制备得到。