超磁致伸缩材料

超磁致伸缩材料自从美国海军战略研究所发现超磁致伸缩材料以来至今已有２０余年，并已商品化投入市场。当初采用布里奇曼法制造，而今几乎都已改用冶末冶金法生产，其制造工艺类似于稀土磁体的生产过程，控制Ｏ２含量（＜０．１５％）十分重要。超磁致伸缩材料是由磁矩和...     

超磁致伸缩材料

超磁致伸缩材料（GMM）是20世纪70年代以来迅速发展起来的新型功能材料。利用GMM材料制作的器件,性能优于压电陶瓷换能材料,应用领域越来越广泛。     

稀土超磁致伸缩材料

成果成熟程度： 已中试,中试产品已在高新技术中应用 成果特点： 稀土超磁致伸缩材料是近期发展起来的一种新型稀土功能材料。它具有电磁能与机械能或声能相互转换功能。在国防、航空航天和高技术领域：如声纳与水声对抗换能器,线性马达,微位移驱动 (如飞机机翼和机器人的自动调控系统 ),噪声与振动控制系统,海洋勘探与水下通讯,超声技术 (医疗、化工、制药、焊接等 ),燃油喷射系统等领域,有广阔的应用前景。 目前世界上仅有 2～ 3个国家可生产这种材料,美国政府把它列为政府控制出口的先进材料。 国外制造的稀土超磁致伸缩 (Tb－ Dy－ Fe)材料是轴向取向的多晶棒状样品。工艺不易控制,重复性与一致性较差。 我们采用一种新的制造技术,制造的是轴向取向多晶棒材,直径在 10 mm以上的产品 ,磁致伸缩系数达λ∥ =(12～ 13.5)× 10－ 4,重复性、一致性高,工艺易于控制,成品率高,优于国外相同尺寸产品的性能。已申请了国家发明专利。 新材料的适用范围与市场前景预测 国防、航空航天和高技术领域：主要用于制造声纳与水声对抗换能器、线性马达、燃料喷射系统,传感器,噪声与振动控制系统等。可用于航空飞行器、地面运载工具和武器等。在这一领域的应用目前占优先地位,其需求量迅速增长,据预测到 2015年此领域的世界市场额达到 3 3亿美元。 运输领域：主要用于反噪声、减振和消振、刹车系统、燃油喷射系统、阀门、泵和线性马达等。预测到 2015年世界需求量将达到 10 5亿美元,是下世纪初用量最大的领域。 现代高技术领域：主要用于超声波技术、波动采油技术、海洋通讯、海洋开发、海洋勘察、海洋捕捞、水下地形地貌观察、超声化学、超声医疗技术等。预计到 2015年此领域的世界市场额达到 3 3～ 4 0亿美元。 经济与社会效益分析 稀土超磁致伸缩材料是下一世纪最有应用前景的稀土功能材料之一。它是高新技术的物质基础。国外又把它称为“灵巧”材料,它的用途还在开发之中,其应用前景和市场十分广阔。开发这种新材料有下列几方面的意义：①它会促进我国高技术的发展。②推动我国稀土资源的综合利用,促进我国稀土材料产业的发展,有利于我国国民经济的持续发展。③可取得较高的经济效益。根据材料的尺寸不同,有不同的价格。一般来说这种产品美国的售价为每克 5～ 20美元之间。若按每克 7美元算,每公斤的价值约 7千美元,折合人民币约 56000元 1 kg。是具有高附加值的产品。 合作方式：技术转让,专利许可,或技术入股。     

稀土超磁致伸缩材料进展

稀土超磁致伸缩材料(Rare Earth Giant Magneto-Strictive Materials)作为2l世纪一种最具有战略性的新型智能材料，其优良的特性和广泛的应用前景在国际范围内得到普遍重视，已成为磁致伸缩材料研究的重点。简要介绍了稀土超磁致伸缩材料的特性，研究现状及应用，指出了今后的研究方向和工作重点。     

超磁致伸缩材料及其应用

超磁致伸缩材料及其应用当通过线圈的电流变化或者是改变与磁体的距离时，其尺寸即产生显著变化的铁磁性材料，通常称之为磁致伸缩材料．常用于超声波振子等。所谓超磁致伸缩材料，其尺寸变化比目前的铁氧体等磁致伸缩材料大得多，而且所产生的能量也大，因此可以制作直接...     

超磁致伸缩薄膜材料及其应用

超磁致伸缩薄膜是一种应用于微型机电系统及传感器的新型材料 ,它具有很高的机电耦合系数、较高的响应速度以及非接触式驱动等优点。对磁致伸缩薄膜的研究现状进行了综述 ,介绍了磁致伸缩薄膜的制备方法 ,性能特征及应用前景。     

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。     

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.     

超磁致伸缩材料“Etrema Terfenol-D”

日本モリテックス公司出售的一种超磁致伸缩合金 ,能够通过磁场控制获得巨大的磁致伸缩 (弹压位移 ) ,该合金的化学成分为Ｔｂ0 3Ｄｙ0 7Ｆｅ1 9,是一种稀土铁系合金 ,可获得 0 1%～ 0 2 %的巨大磁致伸缩位移。Ｔｂ0 3Ｄｙ0 7Ｆｅ1 9超磁致伸缩合金的高能量密度和高耐久疲劳寿命都是传统磁致伸缩合金所不能比拟的。这种超磁致伸缩合金用于制造致动器之类微型促动器件 ,将可发挥其优异的效果超磁致伸缩材料“Etrema Terfenol-D”@长征     

超磁致伸缩驱动器磁致伸缩模型的有限元分析

超磁致伸缩驱动器具有响应速度快、输出力大、磁机耦合系数高等诸多优点,但因其磁致伸缩模型具有磁滞非线性特性,在设计超磁致伸缩驱动器过程中,主要是建立准确描述其磁滞非线性的数学模型。为有效提高超磁致伸缩驱动器的设计效率,以磁致伸缩产生机制为基础,将Jiles-Atherton磁滞模型和压磁方程结合,建立超磁致伸缩驱动器的非线性本构模型,并推导超磁致伸缩驱动器机械应力场弱解形式的控制方程。最后,基于有限元方法在COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件平台中实现其磁致伸缩模型的仿真,得出了一种高效率的超磁致伸缩驱动器的设计方法。     

超磁致伸缩致动器

铁磁性体的磁化强度越高则其磁致伸缩可能越大。传统的磁致伸缩材料Fe、Co、Ni的磁矩非常大，作为磁性材料利用稀土金属比较有利。但稀土金属作为实用材料时有居里温度低的问题。为了提高居里温度，正在广泛地研究稀土金属与Fe、Ni、Co的金属何化合物，开发了稀土金属一Fe系金属门化合物居里点比室温高的磁致伸缩材料。这类H元系材料尽管孩致伸缩大，然而为了使其滋致伸缩饱和就必须提供非常大的磁场。因此，为了能在低磁场下得到很大的磁致伸缩，开发了Tb－Dy－Fe系和Tb－Ho－Fe系等三元系材料。如Tb0.27Dy0.73Fe2，其磁化强度为1．…     

超磁致伸缩材料的冶炼铸造工艺研究

用作者研制的电弧冶炼铸造设备进行了超磁致伸缩材料的冶炼铸造工艺研究。经过大量熔铸试验说明该设备较简单，冶炼铸造工艺合理，时间短，成本低，能制备６～１５，长１０～１１０ｍｍ的多晶合金棒。合金回收率可达８９５７％～９６６２％，稀土元素烧损率可控制在４５５％～１２３３％范围内。     

超磁致伸缩材料的性能测试及应用

测试了Terfenol-D磁致伸缩棒的磁致伸缩性能,并利用此性能在机械构件上推广应用。取Terfenol-D磁致伸缩棒放在测试仪上,对测试仪进行加压、通电、标定等进行初始化,然后给测试仪线圈传送变化的电流值,不同的电流会引起磁致伸缩棒周围按照一定规律变化,最后观察传送回的应变位移数据,通过这些数据进行计算、总结、图表分析。Terfenol-D磁致伸缩棒磁致伸缩系数在磁场强度增加初期增长率较小,当驱动磁场强度继续增加时,磁致伸缩系数增加得很快并且线性较好,当磁场强度再持续增加时,磁致伸缩系数增长开始变缓,并逐渐趋于饱和状态。Terfenol-D磁致伸缩棒的磁致伸缩性能优于其他材料,并可以对位移进行更加精确地控制。     

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。     

粉末冶金粘结磁致伸缩材料

粘结磁致伸缩材料是由Terfenol-D粉末与树脂粘结剂混合固化而成。TbDyFe粉末颗粒的大小,树脂的粘度系数,树脂的配比及磁场中的取向都对粘结磁致伸缩材料的磁致伸缩性能产生较大的影响。试验结果表明,TbDyFe粉末颗粒尺寸的大小对粘结磁致伸缩材料的磁致伸缩性能影响较大。制造较好性能的粘结磁致伸缩材料所需TbDyFe粉末颗粒尺寸应控制在＜280μm。同时,材料在压型过程中由于外加磁场而使磁畴取向,从而提高了磁致伸缩性能。     

磁致伸缩材料与传感器

铁磁性体或大或小都显示出一定的磁致伸缩 ,当前应用最广的材料当属纯镍 ,而日本常用ＡＦ合金之类铁基合金 ,因系金属材料为了减小涡流引起的损失 ,通常作成薄板用粘结剂粘合制成层合磁致伸缩振子使用。作为有效地利用磁致伸缩材料特性的一种典型应用便是转矩传感器 ,在旋转系统进行控制或监视的场合中 ,转矩是一个最基本的物理量。作为检测转矩用的传感器 ,主要是被组装在机械系统中 ,所以要求耐环境性、高可靠性、小型易装配、省电运转等性能。当前有利用非晶合金薄膜的磁致伸缩式转矩传感器 ,能够满足上述的要求 ,其构造是把非晶合金薄膜…     

新型功能材料——磁致伸缩材料

磁致伸缩材料是一种重要的功能材料,当改变外磁场时磁致伸缩材料的长度及体积均会发生变化,反之当材料发生变形或受力时材料内部的磁场也会随之发生变化。它具有电磁能和机械能相互转换的功能,是声呐换能器的重要材料,在大桥桥梁减震、油井探测、海洋探测与开发、高精度数字机床、微位移传感器、高保真音响等方面有着广泛的用途。     

超磁致伸缩执行器温控系统设计

超磁致伸缩执行器(GMA)具有大行程、低压驱动、大功率、大承载等优越性能,在精密、超精密加工等领域具有广阔的应用前景。文章分析了超磁致伸缩执行器内部的热变形机理,提出了采用半导体制冷技术的GMA温控系统设计方案,同时在热端采用水冷强化散热措施,提高了半导体的制冷效率和系统的温控精度。     

稀土超磁致伸缩材料在水下发射器中的应用

本文从稀土超磁致伸缩材料的独特性能入手,结合国内外一些新的换能器设计理念,针对宽频水声换能器的使用特点,给出了换能器的理论设计方法,同时还给出了其结构形式.测试结果和使用性能表明,达到了预期的目的,这也是该材料在国内首次应用于单只宽频水声换能器中,开创了稀土超磁致伸缩材料应用的又一个先例.