本发明涉及烧结钕铁硼永磁材料，尤其是涉及一种低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料及其制备方法。
背景技术：
1、稀土永磁材料特别是烧结钕铁硼材料以其优异的磁性能而被广泛用于风力发电、新能源汽车、消费电子工业机器人等领域，对经济社会发展中起到重要作用。目前大部分烧结钕铁硼磁体由于使用温度要求高，对高温性能以及高温温度系数要求也高。近年来，部分钕铁硼下游电机客户提出高温下的剩磁温度系数≥-0.1％/℃，如工作温度为200℃下的剩磁温度系数≥-0.1％/℃。而提高剩磁温度系数比较常规的方法就是提高元素co的比例，但co元素引入过多会导致钕铁硼磁体的内禀矫顽力(hcj)降低，且随着co比例的增加，hcj降低幅度急剧增大。现有技术中一般通过引入更多的重稀土元素弥补因为co元素增加导致hcj的降低，该方式为了保持磁体hcj不降低，通常需要添加的dy、tb等重稀土元素重量比远远高于0.5％，会大大增加成本。
2、近年来，开发低温度系数要求的产品受到了广泛关注。例如，专利cn111370191a中采用高co和添加sm元素的方式提高剩磁温度系数，co元素添加能部分进入主相形成居里温度更高的re-(fe/co)-b主相，提高剩磁温度系数；且sm会和co元素生成居里温度更高的sm-co合金相。该方法主要是做钐钴合金，且专利中主要针对的是500℃下的矫顽力温度系数较好，但常温剩磁很低，无法实现并制备高剩磁钕铁硼产品。
3、专利cn111640549a采用添加重稀土元素以及利用高co和cu、al等元素反应，生成含co的晶界相，且大部分晶界相中的co元素含量高于主相中co元素含量，该专利中的磁体的居里温度为350℃～700℃，最高使用温度120℃下的剩磁温度系数为-0.08％/℃～-0.001％/℃。该方法虽然能实现低剩磁温度系数，但需要添加较多重稀土元素，目前重稀土元素特别是dy、tb价格较高，如果要实现低矫顽力温度系数需要添加足够多的重稀土元素，会大大增加成本，难以在实际生产中大规模推广应用。
技术实现思路
1、本发明是为了克服现有技术中的低温度系数永磁材料存在的上述问题，提供一种低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料及其制备方法，在常规添加重稀土高co体系基础上，针对性地引入高cu高ga以及其他高熔点元素，在实现磁体高温低剩磁温度系数的同时，提高了磁体hcj；实现了高co体系下添加极少量重稀土即可保持磁体hcj不降低。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料，包括a合金组分和b合金组分；
4、以质量百分比计，所述的a合金组分包括：r：29.5～35％；cu：1.3～3.0％；co：6.1～18％；ga：0.5～1.5％；al：0.5～1.0％；t：0.8～1.5％；b：1.02～1.2％；rh：≤0.5％；余量为fe及不可避免的杂质；
5、以质量百分比计，所述的b合金组分包括：r：36～100％；cu：0～10％；ga：0～10％；co：0～15％；al：0～10％；t：0～10％；b：0～1.0％；rh：≤5％；余量为fe及不可避免的杂质；a合金组分和b合金组分中的r为稀土元素，rh为重稀土元素，t包括zr、hf和ti中的一种或多种；
6、a合金组分和b合金组分混合后，rh≤0.5wt％。
7、本发明在高co的钕铁硼磁体配方体系基础上，针对性地引入高cu高ga，一部分co元素会进入主相置换fe元素进入晶界，与稀土元素re(包括r和rh)和ga、cu元素反应生成re-fe-ga/cu三元相，该相主要存在磁体三角区域，可提高磁体hcj。高co体系中，通常磁体晶界中co含量较高，会大量消耗晶界中的稀土和ga、cu元素，导致无法生成较多的re-fe-ga/cu相提高磁体hcj，因此本发明又添加了其他高熔点元素(t元素)，co元素和cu以及高熔点元素会反应生成对应的二元相，从而消耗晶界中过多的co元素，确保较多re-fe-ga/cu三元相的生成。以上二元、三元相降低了薄层晶界相中的fe、co元素，在保证磁体具有低剩磁温度系数的同时提高磁体hcj。本发明在实现磁体高温低剩磁温度系数的同时，提高磁体hcj，实现了高co体系下添加极少量重稀土即可保持磁体hcj不降低。并且，本发明先得到组分不同的a合金组分和b合金组分，再将a合金组分和b合金组分制成永磁材料，通过双合金的方式，可进一步提升永磁材料的磁性能。本发明中的永磁材料在200℃时的剩磁温度系数≥-0.1％/℃，hcj可达20koe以上。
8、作为优选，a合金组分中，r中至少包括nd和rl；所述的rl为轻稀土元素。
9、作为优选，b合金组分中，r中至少包括pr和rl；所述的rl为轻稀土元素。
10、本发明在a合金组分中添加稀土nd元素，目的是能生成nd-fe-b相，该相的磁化强度较pr-fe-b更高，从而能提供更高的剩磁br；b合金组分中添加稀土pr元素，主要有两个作用：生成pr-fe-b相，该相较nd-fe-b有更高的磁各项异性常数；pr存在晶界相能起到更好的隔磁效果，以上两点都有利于提高hcj。
11、作为优选，rl中包括la、ce、y、sc中的一种或多种。本发明在a、b合金组分中添加la、ce、y、sc等轻稀土元素，以上四种元素较pr、nd成本更低，可以在保证磁体磁性能的同时降低成本。
12、作为优选，a合金组分和b合金组分的质量比为97:3～90:10。
13、本发明还提供了一种上述低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料的制备方法，包括如下步骤：
14、(1)熔炼：将各金属原料按照a合金组分和b合金组分中的比例混合，熔炼后得到a合金片和b合金片；
15、(2)氢破和制粉：分别对a合金片和b合金片进行氢破和制粉后得到a合金粉料和b合金粉料；
16、(3)压制：将a合金粉料和b合金粉料混合均匀，在保护气氛中取向成型，并压制成压坯；(4)烧结、回火：将所得压坯烧结后进行回火处理，得到所述低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料。
17、作为优选，步骤(2)中所得的a合金粉料和b合金粉料的平均粒径为2.5～3.0μm。将a合金组分和b合金组分制成此粒径范围内的粉料，可保证磁体的致密性。
18、作为优选，步骤(4)中的烧结温度为1050～1100℃，烧结时间6～12h。
19、作为优选，步骤(4)中经两级回火处理，回火温度分别为850～950℃和450～500℃。
20、本发明对烧结后的磁体进行了两级回火，在第一级回火过程中，材料中的晶界相会液化流动至主相晶粒地四周，充分包裹晶粒起到更好的隔磁效果，在第二级回火过程中，晶界相的fe和nd等元素会进入主相晶粒，o、c等元素会进入晶界相，发生元素原子之间迁移，优化晶界相提高隔磁效果。主要是为了提高材料的磁性能，如单独进行其中的一级回火，hcj都会比经过两级回火处理的更低。
21、因此，本发明具有如下有益效果：
22、(1)在高co体系的基础上，针对性地引入高cu高ga，一部分co元素会进入主相置换fe元素进入晶界，与re和ga、cu元素反应生成re-fe-ga/cu三元相，可提高磁体hcj；
23、(2)同时添加了其他高熔点元素(t元素)，co元素和cu以及高熔点元素会反应生成对应的二元相，从而消耗晶界中过多的co元素，避免co元素对稀土和ga、cu元素的消耗确保较多re-fe-ga/cu三元相的生成；
24、(3)在实现磁体高温剩磁温度系数的同时，提高磁体hcj，实现了高co体系下添加极少量重稀土即可保持磁体hcj不降低；
25、(4)采用双合金的方式，进一步提升了制得的永磁材料的磁性能。
1.一种低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料，其特征是，包括a合金组分和b合金组分；
2.根据权利要求1所述的低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料，其特征是，a合金组分中，r中至少包括nd和rl；所述的rl为轻稀土元素。
3.根据权利要求1所述的低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料，其特征是，b合金组分中，r中至少包括pr和rl；所述的rl为轻稀土元素。
4.根据权利要求2或3所述的低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料，其特征是，rl中包括la、ce、y、sc中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料，其特征是，a合金组分和b合金组分的质量比为97:3~90:10。
6.一种如权利要求1~5任一所述的低重稀土含量的低剩磁温度系数永磁材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征是，步骤（2）中所得的a合金粉料和b合金粉料的平均粒径为2.5~3.0μm。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征是，步骤（4）中的烧结温度为1050~1100℃，烧结时间6~12h。
9.根据权利要求6或8所述的制备方法，其特征是，步骤（4）中经两级回火处理，回火温度分别为850~950℃和450~500℃。
