各向异性SmCo5/Fe(Co)纳米复合永磁材料的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51471016
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    85.0万
  • 负责人：
    蒋成保
  • 依托单位：
    北京航空航天大学
  • 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
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

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。

结项摘要

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。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
2:17-type SmCo quasi-single-crystal high temperature magnets
2：17型钐钴准单晶高温磁体
  • 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
Preparation of low remanence temperature coefficient (RT-300 °C) SmDy (Co, Fe, Cu, Zr)z magnets and molecular field analysis
低剩磁温度系数（RT-300℃）SmDy（Co、Fe、Cu、Zr）（z）磁体的制备及分子场分析
  • DOI：
    10.1016/j.jmmm.2018.06.048
  • 发表时间：
    2018-11-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Zhang, Tianli;Zhang, Bo;Jiang, Chengbao
  • 通讯作者：
    Jiang, Chengbao

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    蒋成保
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    张天丽

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
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          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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