各向异性SmCo5/Fe(Co)纳米复合永磁材料的研究
批准号:
51471016
项目类别:
面上项目
资助金额:
85.0 万元
负责人:
蒋成保
依托单位:
学科分类:
E0107.金属功能材料
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
马振辉、安士忠、张恒、刘宏源、张原驹
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中文摘要
SmCo5/Fe(Co)纳米复合永磁材料有望发展成为不含重稀土元素的高性能高使用温度永磁材料,在风力发电、混合动力汽车和航空航天等领域具有广阔的应用前景。传统球磨法等制备纳米复合永磁体存在的主要问题:①软硬磁相粉体粒径较大,形态和分布不均匀;②纳米颗粒易团聚、难分散,难以取向成形;③高温烧结晶粒长大和合金化。因此,不能充分发挥纳米复合永磁体的性能潜力。本项目拟在前期采用无机化学法制备出的粒径细小均匀、矫顽力高的SmCo5纳米磁性粒子的基础上,通过化学自组装的方法,制备出具有均匀软磁相厚度的SmCo5/Fe(Co)核壳结构复合纳米磁粉,使软硬磁相的粒径和分布在纳米尺度上有效调控,实现磁耦合;提出离心分离磁场沉积技术,以实现SmCo5/Fe(Co)复合纳米磁粉的取向成形;采用SPS大压力低温烧结,控制纳米晶粒长大。探索出一条制备高磁能积各向异性SmCo5/Fe(Co)纳米复合永磁材料的新途径。
英文摘要
SmCo5/Fe(Co) nanocomposite is a potential material as high temperature magnets without heavy rare earth. It can be applied in wind power generation,hybrid power automobile,and more electric aircraft et al. There are some main difficulties for preparing the nanocomposite magnets by traditional ball-milling method: ①the magnetic powders show large size, uneven distribution and morphology;②aggregation of the nano-particles, difficult for aligning;③nano-grain growth and alloying during sintering under high temperature. These limit the development of nanocomposite magnets. The project will synthesize core/shell SmCo5/Fe(Co) nano-particles, based on the formerly prepared small size and well-distributed SmCo5 nano-particles by inorganic chemistry. The hard and soft magnetic phase will be controlled at the nanoscle to achieve exchange coupling. A new aligning method is proposed for depositing the nano-particles by centrifugation under an applied magnetic field. the product is taken shape with orientation. SPS will be employed under high pressure and low temperature for sintering the nano magnets. The purpose is to explore a effective way to prepare anisotropic SmCo5/Fe(Co) nanocomposite magnets with high magnetic energy.
SmCo5/Fe(Co)纳米复合永磁材料有望发展成为不含重稀土元素的高性能高使用温度永磁材料,在风力发电、混合动力汽车和航空航天等领域具有广阔的应用前景。传统球磨法等制备纳米复合永磁体存在的主要问题:①软硬磁相粉体粒径较大,形态和分布不均匀;②纳米颗粒易团聚、难分散,难以取向成形;③高温烧结晶粒长大和合金化。因此,不能充分发挥纳米复合永磁体的性能潜力。本项目在纳米复合永磁体制备、软硬磁相调控以及取向方面开展了研究,主要取得了以下进展:.1,通过无机化学法分别制备了Sm-Co以及Sm-Co-Ca的氢氧化物前驱体,并进一步利用钙热还原法制备了尺寸均匀、不团聚的SmCo5纳米磁粉,分析了纳米粉体制备的关键控制因素,揭示了CaOH对于前驱体分散性以及均匀纳米颗粒制备的重要性及钙热还原反应机理;.2,利用低温钙热还原法以及化学包覆法进一步制备了SmCo5/ Co纳米复合颗粒,并进一步实现了SmCo5及SmCo5/ Co纳米复合颗粒磁场取向,有效提高了纳米复合颗粒的磁性能,并分析了其交换耦合机理;.3,最后将研究体系拓展到FePt/Co,利用化学法制备了FePt/Co核壳结构纳米颗粒,并通过外加磁场对其进行取向,成功得到各向异性FePt/Co双相纳米颗粒复合磁体。.在Chemical Enginnering Journal, Nanoscale 等期刊上发表SCI论文11篇,申报国家发明专利2项,培养博士研究生3名,硕士研究生3名。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1063/1.4918939
发表时间:2015-04
期刊:Applied Physics Letters
影响因子:4
作者:Tianli Zhang;Hongyuan Liu;Jinghua Liu;Chengbao Jiang
通讯作者:Chengbao Jiang
Effects of solution temperature and Cu content on the properties and microstructure of 2: 17-type SmCo magnets
固溶温度和Cu含量对2:17型SmCo磁体性能和显微组织的影响
DOI:10.1016/j.jallcom.2017.11.009
发表时间:2018
期刊:Journal of Alloys and Compounds
影响因子:6.2
作者:Zhang T. L.;Song Q.;Wang H.;Wang J. M.;Liu J. H.;Jiang C. B.;Jiang CB
通讯作者:Jiang CB
A facile synthesis of high performance SmCo5 nanoparticles
高性能 SmCo5 纳米粒子的简便合成
DOI:10.1016/j.cej.2014.11.138
发表时间:2015-03-15
期刊:CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
影响因子:15.1
作者:Ma, Zhenhui;Zhang, Tianli;Jiang, Chengbao
通讯作者:Jiang, Chengbao
Effect of ball milling process on coercivity of nanocrystalline SmCo5 magnets
球磨工艺对纳米晶SmCo5磁体矫顽力的影响
DOI:10.1016/j.jmmm.2017.09.012
发表时间:2018
期刊:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
影响因子:2.7
作者:Fang Lei;Zhang Tianli;Wang Hui;Jiang Chengbao;Liu Jinghua;Zhang TL
通讯作者:Zhang TL
Phase transformation in anisotropic nanocrystalline SmCo5 magnets
各向异性纳米晶 SmCo5 磁体的相变
DOI:10.1016/j.jmmm.2018.08.041
发表时间:2019
期刊:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
影响因子:2.7
作者:An Shizhong;Li Wuhui;Song Kexing;Zhang Tianli;Jiang Chengbao;An Shizhong;Li Wuhui;Song Kexing;An SZ;Jiang CB
通讯作者:Jiang CB
快速定向凝固新型铁基巨磁致伸缩合金晶体的制备及性能研究
- 批准号:51331001
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:蒋成保
- 依托单位:
高度(001)取向超细柱状晶SmCo高温永磁材料的研究
- 批准号:51071010
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:39.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:蒋成保
- 依托单位:
新型Fe基磁致伸缩材料大载荷下磁致伸缩行为研究
- 批准号:50971008
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:蒋成保
- 依托单位:
新型FeGa亚稳合金取向晶体的结构和磁致伸缩性能
- 批准号:50471003
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:蒋成保
- 依托单位:
低场大应变NiMnGa磁驱动形状记忆合金单晶的研究
- 批准号:50271002
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:29.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:蒋成保
- 依托单位:
小平面生长TbDyFe合金单晶取向形成机制的研究
- 批准号:50071003
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2000
- 负责人:蒋成保
- 依托单位:
平面内磁各向异性TbDyFe超磁致伸缩合金薄膜的研究
- 批准号:59801001
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:14.0万元
- 批准年份:1998
- 负责人:蒋成保
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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