新型MnBi/α-Fe双相复合纳米晶永磁体的微结构及磁硬化机理研究

项目名称： 新型MnBi/α-Fe双相复合纳米晶永磁体的微结构及磁硬化机理研究

项目编号： No.51271005

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 张东涛

作者单位： 北京工业大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目以新型非稀土MnBi/α-Fe双相复合纳米晶永磁体为研究对象。针对各向异性MnBi/α-Fe双相复合纳米晶磁体的全致密块体化、磁各向异性化、微结构可控化等关键问题，采用"自下而上"的途径，综合采用表面活性剂辅助球磨、超声化学合成、放电等离子烧结等新技术制备成分及微结构可控的全致密各向异性双相复合纳米晶磁体，深入研究磁体的成分、微结构特征对其内禀、外禀磁参量的影响。在此基础上，以微磁学为理论基础，采用有限元法建立与新型磁体的微结构相一致的理论模型，用于考查磁体内部硬磁、软磁两相晶粒间的界面交换耦合作用，并探明磁体在反磁化过程中形成磁硬化的详细机制。最终建立MnBi/α-Fe各向异性双相复合纳米晶磁体的微结构与其磁性能之间的构效关系模型，为研制低成本的新型双相复合纳米晶磁体提供科学指导。

中文关键词： 锰铋；稀土永磁；放电等离子烧结；纳米晶；复合磁体

英文摘要： The purpose of the project is to study novel composite MnBi/α-Fe nanocrystalline sintered magnet without rare earth. The key questions of the project are how to obtain anisotropic dense nanocrystalline bulk magnet and control microstructure. We will use surfactant-assisted ball milling, sonochemical coating and Spark Plasma Sintering to prepare anisotropic MnBi/α-Fe nanocrystalline magnet, and study the effect of the composition and microstructure on the magnetic parameter. On the basis of micromagnetism theory, we will use finite element method to build theoretic model consistent with the microstructure of the novel magnet. We will investigate interface exchange-coupling effect between hard and soft grains, and magnetic hardening magnetism during magnetic reversal process. The project will finally build a relation model between microstructure and magnetic properties of MnBi/α-Fe nanocrystalline magnet, which will supply a scientific study direction on novel composite nanocrystalline magnets with low cost.

英文关键词： MnBi；Rare earth permanent magnet；Spark Plasma Sintering；nanograin；composite magnet