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。     

稀土磁致伸缩材料的热处理

研究了真空悬浮定向凝固工艺生产的稀土磁致伸缩材料的热处理及其对材料组织、性能的影响,结果表明,定向凝固工艺生产的材料可以沿轴向形成择优取向;在９００－９５０℃范围内,保温１－２ｈ退火后,可以明显提高材料的λ和（ｄλ／ｄＨ）值,改善材料的磁致伸缩特性。     

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。     

稀土—铁系超磁致伸缩材料水声换能器的研制

本文对稀土－铁系超磁致伸缩材料在水声换能错（大功率低频声纳）中的应用进行了探讨。研制的水声换能器样机采用预应力结构，其振动核心为一根φ０．０１×Ｌ０．０５ｍ的稀土－铁系超磁致伸缩材料棒；该换能器具有低频（２．４ｋＨｚ）、频带宽（８００Ｈｚ）、发射电流灵敏度高（Ｓｉ＝１７３ｄＢ）、电声效率高（η（ｅａ）＝４５％）等特性，说明了稀土－铁系超磁致伸缩材料适用于低频大功率水声换能器。     

稀土—铁系超磁致伸缩材料的耐腐蚀特性

本文用阳极极化法和扫描电镜等方法研究稀土－铁系超磁致伸缩材料的耐腐蚀性质,并用氧化增重法研究了这些材料的氧化行为。在室温碱性水溶液中这些合金具有抗弱碱性耐蚀性能,其耐腐蚀性随铁含量的增加而增大,添加Ａｌ或Ｃｒ不降低合金的耐蚀性,但添加Ｚｎ或Ｔｉ则会降低合金的耐蚀性。腐蚀机理是由于析出的富稀土相被优先溶解。热处理能略改善耐蚀性。Ｔｂ０．２７Ｄｙ０．７３Ｆｅ１．９合金在大气中的氧化温度为５３０℃     

大磁致伸缩执行器

本文阐述了大磁致伸缩材料的特性和大磁致伸缩材料在执行器中应用情况。大磁致伸缩执行器作为新一代小型强力执行器,被应用于低频声纳、新型马达、流体传动系统以及抗振系统等。大磁致伸缩执行器将有远大的发展前景。     

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.     

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。     

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。     

用于水声换能器的稀土磁致伸缩材料研究

本文介绍了低频大功率稀土换能器对材料的要求，通过Ｘ射线衍射分析和磁性能测量研究，确定了材料的成分范围，利用改进的定向凝固法可获得满足换能器要求的材料，经测量不同轴向压应力下材料的磁致伸缩常数λ／／，最大饱和λ／／值为１９５０ｐｐｍ，确定了最佳工作点压应力为１６．２９ＭＰａ，偏磁场４８ｋＡ／ｍ。     

Sm-Fe合金磁致伸缩薄膜

磁致伸缩合金、形状记忆合金和压电陶瓷是在微型机器人上所用致动器的重要功能材料.作为超磁致伸缩材料人们所熟知稀土-铁系合金的有Tb-Fe、Sm-Fe和Terfenol-D等.     

Sm-Fe薄膜添加氮对其磁致伸缩特性的影响

以TbFe2、SmFe2和Tb-Dy-Fe为代表的稀土-铁系LavesC15型金属间化合物，具有0．1％以上的磁致伸缩量故而被称做超磁致伸缩材料，可望作为致动器材料而获得广泛应用，特别是它们具有着高的诱发应力和高速响应性等优越性能。这类金属间化合物的非晶态超磁致伸缩薄膜，更有利于器件的小型化轻量化，可望广泛用作微型机器的致动器、传感器材料以及表面弹性波元件等方面。     

稀土超磁致伸缩合金结晶形貌研究

研究了成分为Ｔｂ０３Ｄｙ０７（Ｆｅ１－ｘＭｘ）１９５（Ｍ＝Ｍｎ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｂ，ｘ＝００３）的合金在高温度梯度区熔定向凝固过程中的结晶形貌与晶体生长速度ｖ，温度梯度ＧＬ之间的关系。发现当温度梯度一定时，随结晶速度增加，结晶形貌由平面晶向胞状晶、胞枝状晶和树枝晶转变。合金的结晶速度为一定时，随温度梯度ＧＬ由低向高变化，合金由发达的树枝晶向胞枝状晶和胞状晶转变。当合金具有胞枝状晶形貌时，＜１１２＞沿棒状样品的轴向取向，此时合金可获得优异的磁致伸缩性能。     

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。     

Tb—Dy—Fe—M四元系超磁致伸缩材料的磁性

研究了Ｔｂ０．２７Ｄｙ０．７３Ｆｅｘ（ｘ＝１．８，１．９，２，２．１）三元系和Ｔｂ０．２７Ｄｙ０．７３Ｆｅ１．８Ｍ０．１（Ｍ＝Ｚｎ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ）四元系超磁致伸缩材料的磁性。合金在氩气保护的真空电弧炉中熔炼，铸锭在１０００℃真空热处理７天，用法拉第磁秤测定居里温度，用ＬＤＪ９５００振动样品磁强计测磁化曲线，用电阻应变计测量磁致伸缩。Ｔｂ０．２７Ｄｙ０．７３Ｆｅｘ合金的居里温度在３５５～３７５℃范围内，加入Ｚｎ、Ｔｉ、Ａｌ和Ｃｒ降低合金的居里温度，加Ｃｒ增加合金的磁致伸缩，加Ａｌ增加合金在低磁场下的磁致伸缩，加Ｚｎ，Ｔｉ降低磁致伸缩。除加Ｃｒ外，热处理也能提高合金的磁致伸缩。     

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。