纳米复合永磁材料由软、硬磁性相晶粒在纳米尺寸范围内复合而成.由于晶粒之间的交换耦合相互作用,纳米复合永磁材料可同时具有硬磁性相的高矫顽力和软磁性相的高饱和磁化强度,因此可具有很高的磁能积(可达1MJ/m<3>),同时这类材料中稀土含量较低,价格低廉,可望成为一种有广泛应用前景的新一代永磁材料.但多年的实验研究结果表明:纳米复合磁体的剩磁有很大提高,但是矫元力下降太多,导致这类磁体的硬磁性能远低于理论值,限制了这类材料的发展和应用.根据传统的铁磁学理论,磁晶各向异性属于内禀磁性,仅取决于材料的化学组成,与材料的具体显微结构无关.所以,理论计算中所采用的各向异性为通常微米级晶粒构成的体材料的各向异性常数值.实际上,由于晶粒之间的交换耦合相互作用,纳米晶粒的各向异性随晶粒尺寸的减小而下降,即纳米复合永磁材料的各向异性,不仅取决于成分,还与微结构有关.Kronmüller等人在研究纳米复合NdFeB永磁体的矫顽力时指出;纳米复合NdFeB永磁合金的矫顽力公式是在由微米级晶粒构成的烧结磁体的矫顽力公式中插入一个交换耦合系数α<,ex>,以表示纳米晶粒交换耦合相互作用对磁体矫顽力的影响.张宏伟等人指出:可以用1/(1+6βL<,ex>/d)表示交换耦合系数α<,ex>,其中β为表示耦合程度的系数,与晶粒边界性质有关,L<,ex>表示铁磁交换长度,d表示晶粒尺寸.这些研究虽然指出了纳米晶粒交换耦合相互作用对磁体矫顽力的影响,但对交换耦便系数α<,ex>的影响机理和变化规律则没有进一步详细研究.基于上述现状,我们进行了纳米复合永磁材料的有效各向异性和矫顽力的研究.