宁波材料所各向异性纳米稀土永磁研究取得阶段性进展

2011-9-23 13:03 来源: 中国科学院
收藏到BLOG

  高性能磁体在军事和商业上具有广泛的应用。近年来,随着节能减排要求的不断提高,对用于混合/电动汽车和风力发电的磁体也提出了更高的要求。磁体的强弱决定于其最大磁能积(BH)max,磁能积越大,实际应用需要的磁体的体积越小。用传统方法进一步提高稀土永磁体的性能有限,新一代高性能稀土永磁体被认为会出现在具有各向异性的软/硬磁相耦合的纳米复合磁体中,其理论磁能积高达90-120MGOe,远远高于现有永磁材料的最高磁能积(Nd-Fe-B,64MGOe)。但实验结果和理论相差很远,至今高性能各向异性纳米复合磁体的制备仍未实现。

  相对于传统的“top-down”方法,最有希望获得各向异性纳米复合磁体的方法是采用“bottom-up”的方法:先合成高性能各向异性纳米颗粒,然后通过软磁相包覆或自组装合成各向异性纳米复合颗粒,进而磁场取向高压成型制备纳米复合永磁块体材料。最关键的是合成高性能各向异性纳米复合颗粒。

  中科院宁波材料技术与工程研究所纳米磁性材料研究团队近期利用表面活性剂辅助球磨的方法制备出了具有高度各向异性的SmCo纳米薄片:薄片直径为几个微米,晶粒大小为7nm左右,矫顽力达到1.8T,已达到世界先进水平。各向异性纳米片的制备为进一步制备高性能各向异性纳米复合磁体以及其它以此为基础的稀土磁性功能材料奠定了基础。

  下一步的工作计划是在已经制备的各向异性纳米片上包覆具有高饱和磁化强度的软磁相,最终实现高性能各向异性纳米复合磁体的制备,这将是一项更加艰巨的任务。

制备的纳米片在外磁场左右下沿平行磁场的方向排列的SEM(a);沿平行和垂直磁场下的磁滞回线(b)。所制备的纳米片具有高度的各向异性。