克日，，，，，j9九游会质料学院杜娟教授团队和中国科学院宁波质料手艺与工程研究所边宝茹副研究员等相助在国际著名期刊Materials Today Physics揭晓题为“Tripling magnetic energy product in magnetic hard/soft nanocomposite permanent magnets”以及J. Mater. Sci. Technol.上揭晓题为“High magnetic energy product in isotropic nanocomposite powders with high percent of soft phase towards ultrastrong magnets”研究论文。。全伟、马龙飞和樊金奎为论文配合第一作者，，，，，杜娟教授和郑强教授为配合通讯作者。。

具有超高磁能积和低稀土含量的软硬纳米复合永磁质料是最有可能实现的新一代永磁质料。。纳米复合稀土永磁薄膜已经获得了远高于单相磁体的高磁能积，，，，，实现了性能上的突破。。然而在纳米复合磁粉及块状磁体的物理法制备方面却遇到了瓶颈，，，，，这主要是由于纳米结构微观组织调控上保存诸多难题，，，，，包括软硬磁相的尺寸难以控制（通常>20nm）、合适的相组成及高的软磁相含量（通常< 28%）难以获得，，，，，导致软硬磁相难以抵达理想的耦合条件。。海内外在各向同性的SmCo/Fe(Co)纳米复合稀土永磁质料中获得的磁能积最大仅为19.2MGOe，，，，，甚至低于实验室和商业SmCo₅单相各向异性磁体所能获得最大值。。杜娟教授多年来从事纳米晶磁性子料研究，，，，，研究团队通过多相纳米晶质料两步制备新工艺制备出了最高磁能积大于29MGOe的各向同性SmCo/FeCo复合质料，，，，，突破了SmCo₅单相各向同性稀土永磁质料25MGOe的最大值。。这是纳米复合稀土永磁质料研究领域里程碑式的主要希望。。

杜娟教授研究团队基于近期系列研究效果提出了多硬相复合来提高稀土永磁体剩磁的途径，，，，，生长了具有剩磁增强效应的多相硬纳米晶粉体和块体的可控制备新要领。。关于永磁质料来说，，，，，多硬相相复合质料包括多硬相的硬-硬相复合永磁质料和多硬相的软-硬相纳米复合永磁质料。。团队生长了多硬相纳米晶质料的两步制备新工艺：第一步接纳两种以上原质料通过优化的球磨工艺制备出高度匀称疏散的非晶纳米晶基材，，，，，第二步使用低温退火或低温多级温压工艺制备纳米晶复合粉体和高致密度的纳米晶复合块体质料。。该工艺制备出来的纳米晶质料可实现所含多相颗粒的匀称漫衍；；；所含相含量连续可调（0~50%）；；；晶？？？？墒迪<20nm的纳米晶尺寸。。

图1 多硬相纳米复合稀土永磁质料的制备历程及微结构演变示意图

研究团队基于多相纳米晶质料可控制备工艺，，，，，使用Sm-Co合金和Fe粉为原质料，，，，，乐成制备出磁能积为23.6~29.1 MGOe的各向同性多硬相SmCo/FeCo粉体和块体质料，，，，，凌驾了SmCo₅单相各向异性磁体25MGOe的最大值，，，，，所获得的各向同性SmCo/FeCo复合质料的磁能积是各向同性SmCo₃单硬相磁能积的9倍，，，，，是各向同性SmCo₅单相磁能积的3倍。。该研究所获得的最大磁能积是现在各向同性纳米复合稀土永磁质料的磁能积纪录（见图2）。。多硬相SmCo/FeCo纳米晶复合质料的高磁能积的获得源于其特殊的微观组织结构：多硬相SmCo主要包括1:3和1:5相，，，，，尚有少量的1:7相和 2:17 相Sm-Co，，，，，硬相因素中含有Fe元素；；；软相是具有高饱和磁化强度的FeCo相（纳米复合质料的微观组织结构见图3）。。其中硬相的平均晶粒尺寸<10~15nm，，，，，软相的平均晶粒尺寸<15~20nm。。当软磁相FeCo抵达25~50%时，，，，，磁能积能抵达25MGOe以上的水平。。

图2 各向同性多硬相SmCo/FeCo 纳米复合质料的最大磁能积（a），，，，，与报道的各向同性纳米复合磁体的代表性磁能积比照（b）。。

图3 SmCo/FeCo纳米复合质料的微观组织结构（a），，，，，所含相组成（b），，，，，所含主要硬相和软相的微观组织示意图（c），，，，，因素线扫描（d）。。

研究团队基于以上事情揭晓的代表性SCI论文：J. Mater. Sci. Technol. 144 (2023) 161；；；Materials Today Physics, 26 (2022) 100750；；；J. Mater. Sci. Technol. 37 (2020)181；；；35 (2019) 560。。该事情获得了国家自然科学基金面上项目（No. 52171184）和浙江省自然科学基金重大项目(No. LD19E010001)的支持。。

相关论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030222008234

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542529322001481