稀土—铁大磁致伸缩材料

由于稀土—铁大磁致伸缩材料具有室温下大磁致应变，优良低场磁性能及较大的机电耦合系数，因而越来越受到人们的重视，并应用到许多高科技领域。本文通过对稀土—铁大磁致伸缩材料的回顾，及其室温下大磁致应变的产生机制的分析，具体讨论了该材料的制备工艺及其材料性能改善途径，并概述了稀土—铁大磁致伸缩材料的生产状况和应用。     

巨磁致伸缩材料及应用研究进展

巨磁致伸缩材料是20世纪70年代发展起来的新型功能材料,具有应变大,能量转换效率高等优点,在功能转换、智能驱动、智能传感等高技术领域有重要应用。简要介绍了磁致伸缩及巨磁致伸缩材料的发展历史,从稀土巨磁致伸缩材料、非稀土巨磁致伸缩材料的合金化研究、制备技术和应用技术等方面综述了我国巨磁致伸缩材料的发展历程,介绍了我国的科研工作者在巨磁致伸缩材料研究领域所取得的重要研究成果,最后对巨磁致伸缩材料发展及应用进行了展望。     

Fe-Ga合金及应用研究进展

Fe-Ga合金具有饱和磁场小、机械强度高、成本低等特点,这些特点优于稀土超磁致伸缩材料和传统磁致伸缩材料,具有潜在的应用价值,是磁致伸缩材料研究中的热点之一。从合金成分、制备方法、热处理、应用几部分阐述了Fe-Ga合金磁致伸缩材料的研究进展。     

Pr0.3TbxDy0.7-xFe1.9Ti0.1合金结构和磁致伸缩

采用电弧熔炼方法制备了Pr0.3TbxDy0.7-xFe1.9Ti0.1(x=0.18～0.21)合金,对样品进行不同条件退火处理,并测量了其磁性能。结果表明:退火前样品都有杂相,并且第二相很大程度上影响样品磁致伸缩;700℃,6d退火处理没有有效消除杂相,样品磁致伸缩没有明显得到改善;而900℃,3d退火处理有效地消除了样品的杂相,尤其是x=0.21的样品,几乎呈现完美的单一的MgCu2型Laves相,磁化强度和磁致伸缩系数均有所增加,当磁场为900kA/m时该样品磁致伸缩系数达到了1.12×10-3。     

室温磁致冷合金Pr2Fe17-xCox的结构、磁性和磁熵变

在氩气气氛中用熔炼法制备了Pr2Fe17-xCox系列合金，通过粉末X射线衍射和SQUID磁强计研究了样品的结构、磁性和磁熵变。结果表明：Pr2Fe17-xCox系列合金具有菱方Th2Zn17型结构；通过成分微调使其居里温度处在室温附近：Pr2Fe17-xCox，系列合金有较大的磁熵变，在低场下的磁熵变是金属Gd的65％～73％，而高场下的磁熵变则为金属Gd的63％～68％；但其成本约为金属Gd的1／10，具有很高的性价比，是一类有很大应用潜力的室温磁致冷材料。     

超磁致伸缩合金粉末材料的粘接

彩和粘接技术,在热压成型条件下,制备稀土超磁致伸缩复合材料,研究了成型工艺参数对材料粘接强度（抗压强度）的影响。结果表明大一定的工艺条件下,其抗压强度值可达到１１０ＭＰａ,其研究结果为超磁致伸缩复合材料制备工艺参数的选择提供了依据。     

TbDyFe合金的磁致伸缩特征

采用自行研发的 5kg级MBDS 10 0型定向凝固炉在不同工艺参数条件下制备 8～ 30mm规格TbDyFe合金棒。围绕磁致伸缩特征 ,本文对材料组织、取向和磁致伸缩行为进行分析。研究结果表明 ,ReFe3 相组织会明显降低磁致伸缩率 ;同一试样中组织不均匀时 ,磁致伸缩率也存在显著差异 ;通过定向凝固得到取向为〔110〕的片状孪晶材料 ,其磁致伸缩率明显提高 ,预应力下磁致伸缩率λ超过 2 0 0 0× 10 -6。     

稀土超磁致伸缩材料的磁场热处理研究

超磁致伸缩材料是一种先进的能量转换材料,在高新技术和国防军工领域具有重要的应用价值。在概述TbDyFe超磁致伸缩材料的特点及发展现状基础上,重点介绍了〈110〉取向材料的磁场热处理研究。在实验方面,采用区熔定向凝固技术制备了〈110〉取向TbDyFe多晶材料,在略高于居里点温度退火时施加磁场,不改变晶体学择优取向和凝固组织,但能调控初始磁畴分布状态,改变服役时的磁矩运动过程,从而改善材料磁致伸缩和力学性能。在模拟研究方面,建立了基于能量最低原理的磁畴旋转模型,模拟了磁热感生各向异性诱导的初始磁矩再取向过程,得到了形成单轴各向异性的临界值;模拟了感生各向异性强弱对磁致伸缩“Jump”效应的影响规律,探讨了磁场热处理对〈110〉取向晶体磁致伸缩的作用机理。     

磁致伸合金薄膜的开发

利用反应溅射法制备Sm-Fe超磁致伸缩薄膜；直流磁控溅射蒸镀法制备Fe2.45-Sm合金压缩超磁致伸缩膜；在铜基片两面蒸镀Fe-Pd（拉伸）与Fe-Sm（压缩）磁致伸缩膜的复合材料。[编者按]     

高纯稀土金属制备方法及最新发展趋势

稀土金属广泛应用于现代科技不可或缺的功能材料当中,如高性能稀土永磁材料、磁致伸缩材料、磁制冷材料、稀土贮氢材料、稀土发光材料等,没有足够纯度的稀土原材料,就不可能制备出性能优良的功能材料。以高纯稀土金属及其化合物制备的稀土新材料在现代高新技术和军事技术所发挥的特殊作用已经引起各国政府和专家的高度关注。综述了高纯稀土金属的制备方法、用途、关键设备以及未来发展趋势,为高纯稀土金属的制备研究提供借鉴和参考。     

稀土—铁系超磁致伸缩材料的应用研究

本文对稀土－铁系超磁致伸缩的基本特性及应用前景进行了回顾与总结，剖析了该材料应用器件原理及结构，系统地介绍了国外稀土铁系超磁致伸缩材料在各个领域的应用及开发情况。展示了作者研制的低频水声换能器。该换能器具有低频，宽频带及电流灵敏度高的特点。     

Magneto-thermo-mechanical characterization of giant magnetostrictive materials

The variations of magnetization and magnetostriction with temperature and stress were investigated through the analysis of the effective field,induced by temperature and stress.A nonlinear magnetostrictive model of giant magnetostrictive materials was proposed.The proposed model can be used to calculate the magnetostrictive characterization of giant magnetostrictive materials in different temperatures and under different stresses.The coupling effects of axial stress,magnetic field,and temperature on the magnetostriction of a Terfenol-D rod were numerically simulated as well as experimentally tested.Comparison between the calculating and experimental results shows that the proposed model can better describe the magneto-thermo-mechanical characteristics of Terfenol-D rod under different temperatures and compressive stress.Therefore,the proposed model possesses an important significance for the design of magnetostrictive devices.     

REVIEW OF THE RESEARCHES ON MAGNETOSTRICTIVE MATERIALS

1.IntroductionThemagnetostrictivepropertyofthematterwasdiscoveredasearlyas1842byJoule[1].Butitseemsimpossibletousethisimportantpropertyuntil1972whentheteamofCI..k[18]reportedtheirdiscoveryaboutgiantmagnetostrictionatroomtemperature.Allmagnetostrictinnbeforethattimewasrestrictedtocryogenictemperature,forexample,theraresearthelementshavelargemagnetostrictiononlynearOK.After1972,theresearchesonmagnetostrictionbecomemoreandmoreactive.Thereasonmaybethatmoreandmorepeoplerealizetheewideuseofit[5--…     

Effect of the magnetic state on the damping properties of iron and nickel alloys

The dependences of the ΔEeffect and internal friction on the magnetic field have been investigated upon the magnetization and magnetization reversal of some polycrystalline ferromagnetic materials with different properties. It has been shown that for all the materials that have been investigated there is characteristic a nonmonotonic dependence of the magnitude of internal friction on the magnetic field both for the magnetization curves and for the major hysteresis loops. It is shown that in the sonic frequency range of elastic vibrations the basic mechanism of the formation of the magnetic peaks of internal friction in the materials investigated is magnetostrictive; the damping depends simultaneously on the instantaneous values of magnetostriction and magnetostrictive sensitivity.     

铁基磁致伸缩材料的制备、应用及最新进展

铁基超磁致伸缩材料是一种新型的功能性材料。它具有优良的性能，有广阔的应用前景，是重要的能量与信息转换功能材料，是值得开发和利用的一类新型材料。本文综述了该类材料的制作和优化工艺以及近年来的研究进展。     

基于超磁致伸缩材料的振动能量复合采能装置现状分析

振动能量采能装置为大规模的MEMS设备网络摆脱传统物理连接和电源维护的限制提供了可能,但传统振动能量采能装置大多采用单一换能器的单一采能模块,存在采能效率提升难度大、环境适应性差等缺陷,因此需要推动传统采能模式向多种换能器协同采能的复合模式转变。从超磁致伸缩材料的优异特性出发,整理归纳了目前基于超磁致伸缩材料的振动能量复合采能装置的研究现状,并根据复合采能模式的不同,将基于超磁致伸缩材料的复合采能装置进一步分为磁致伸缩/压电型和磁致伸缩/电磁型。梳理了不同类型振动能量复合采能装置的发展脉络,展望了基于超磁致伸缩材料的振动能量复合采能装置的发展方向及应用前景。分析结果研究人员对超磁致伸缩材料振动能量复合采能装置发展脉络的系统性理解提供了参考,也为复合采能装置结构及理论创新提供了参考。     

稀土磁致伸缩材料的应用

稀土工业是第二次世界大战以后迅速发展并崛起的新兴产业。稀土产品作为一种特殊的功能材料,能够大幅度地提高其它产品的质量和性能,号称工业的“维生素”。本文着重介绍了稀土磁致伸缩材料的应用,包括稀土磁致伸缩材料的应用基础,研究现状和发展前景等。     

超磁致伸缩材料的温度性能研究进展

本文综述了稀土-铁系超磁致伸缩材料温度性能的研究进展,指出了超磁致伸缩材料温度性能的可能影响因素,并讨论了提高超磁致伸缩材料温度性能的可能途径.