近日，j9国际集团资料学院杜娟教授团队和中国科学院孝感资料技术与工程钻研所边宝茹副钻研员等合作在国际驰名期刊Materials Today Physics颁发题为“Tripling magnetic energy product in magnetic hard/soft nanocomposite permanent magnets”以及J. Mater. Sci. Technol.上颁发题为“High magnetic energy product in isotropic nanocomposite powders with high percent of soft phase towards ultrastrong magnets”钻研论文。全伟、马龙飞和樊金奎为论文共同第一作者，杜娟教授和郑强教授为共同通讯作者。
拥有超高磁能积和低稀土含量的软硬纳米复合永磁资料是最有可能实现的新一代永磁资料。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，实现了机能上的突破。然而在纳米复合磁粉及块状磁体的物理法造备方面却遇到了瓶颈，这重要是由于纳米结构微观组织调控上存在诸多难题，蕴含软硬磁相的尺寸难以节造（通常>20nm）、相宜的相组成及高的软磁相含量（通常< 28%）难以获得，导致软硬磁相难以达到梦想的耦合前提。国内表在各向同性的SmCo/Fe(Co)纳米复合稀土永磁资猜中获得的磁能积最大仅为19.2MGOe，甚至低于尝试室和贸易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资料钻研，钻研团队通过多相纳米晶资料两步造备新工艺造备出了最高磁能积大于29MGOe的各向同性SmCo/FeCo复合伙料，突破了SmCo5单相各向同性稀土永磁资料25MGOe的最大值。这是纳米复合稀土永磁资料钻研领域里程碑式的沉要进展。
杜娟教授钻研团队基于近期系列钻研成就提出了多硬相复合来提高稀土永磁体剩磁的蹊径，发展了拥有剩磁加强效应的多相硬纳米晶粉体和块体的可节造备新步骤。对于永磁资料来说，多硬相相复合伙料蕴含多硬相的硬-硬相复合永磁资料和多硬相的软-硬相纳米复合永磁资料。团队发展了多硬相纳米晶资料的两步造备新工艺：第一步选取两种以上原资料通过优化的球磨工艺造备出高度均匀分散的非晶纳米晶基材，第二步利用低温退火或低温多级温压工艺造备纳米晶复合粉体和高致密度的纳米晶复合块体资料。该工艺造备出来的纳米晶资料可实现所含多相颗粒的均匀散布；所含相含量陆续可调（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资料的造备过程及微结构演变示意图
钻研团队基于多相纳米晶资料可节造备工艺，利用Sm-Co合金和Fe粉为原资料，成功造备出磁能积为23.6~29.1 MGOe的各向同性多硬相SmCo/FeCo粉体和块体资料，超过了SmCo5单相各向异性磁体25MGOe的最大值，所获得的各向同性SmCo/FeCo复合伙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。该钻研所获得的最大磁能积是目前各向同性纳米复合稀土永磁资料的磁能积纪录（见图2）。多硬相SmCo/FeCo纳米晶复合伙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重要蕴含1:3和1:5相，还有少量的1:7相和 2:17 相Sm-Co，硬相成分中含有Fe元素；软相是拥有高鼓和磁化强度的FeCo相（纳米复合伙料的微观组织结构见图3）。其中硬相的均匀晶粒尺寸<10~15nm，软相的均匀晶粒尺寸<15~20nm。当软磁相FeCo达到25~50%时，磁能积能达到25MGOe以上的水平。
图2 各向同性多硬相SmCo/FeCo 纳米复合伙料的最大磁能积（a），与报路的各向同性纳米复合磁体的代表性磁能积对比（b）。
图3 SmCo/FeCo纳米复合伙料的微观组织结构（a），所含相组成（b），所含重要硬相和软相的微观组织示意图（c），成分线扫描（d）。
钻研团队基于以上工作颁发的代表性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。该工作得到了国度天然科学基金面上项目（No. 52171184）和浙江省天然科学基金沉大项目(No. LD19E010001)的支持。
有关论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030222008234
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542529322001481
