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粉末冶金粘结磁致伸缩材料

1 前 言物体因磁化状态变化而发生形变的现象称为磁致伸缩效应 ,这一现象由物理学家焦耳 (J P Joule)于上世纪发现〔1〕早在 6 0年代科学家就发现某些稀土元素如铽 (Tb) ,镝 (Dy)具有 1× 10 - 2 的大磁致伸缩效应〔2 ,3〕,然而这种效应只存在于低温冷冻状态。十年后 ,通过对Tb ,Dy与过渡族金属合金化 ,人们发现这种合金在室温条件下可获得显著的磁致伸缩效应 ,高达 2 0 0 0× 10 - 6〔4〕。有关这些磁致伸缩材料的研究如Terfenol D ,同压电陶瓷相比展示了许多优点之外 ,包括较大的应变 ,不具有去极效应及较高的抗破坏强度。这些优点已经促使众多的研究人员开发出许多用于工程结构方面的器件 ,如传感器 ,制动器和换能器等。然而Terfenol D也有许多缺点 ,如材料的脆性 ,产生应变需较大的磁场及在高频使用范围中涡流的产生等 ,材料的脆性限制了较大应力特别是拉应力的应用 ,如Terf...  (本文共4页) 阅读全文>>

《制造业自动化》2014年02期
制造业自动化

电致与磁致伸缩材料驱动的微型冲压机

0引言冲压机广泛应用于电子、通讯、家用电器、家具、交通工具、五金零部件等的冲压及成型。目前生产中常用的冲压机主要有机械式、气动式、液压式三类,但是他们分别存在一些缺陷。机械式冲压机多用曲柄连杆机构带动冲头进行往复运动,这种冲压机的缺陷在于:系统包含电动机、飞轮、离合器等部件,整体结构较复杂,很难实现微小型化;由于使用曲柄连杆机构,冲头上下往复运动过程中承受的周期性的水平侧向力较大,因此摩擦损耗大并且还会产生周期性的振动,降低设备使用寿命;工作行程和频率一般不可调,而且产生的是刚性冲击,安全性低。气动冲压机的主要缺点是:需要配置压缩空气源或者空压机,因此造价较高且装置体积较大。液压式的冲压机的问题是:压力损失比较明显;最重要的是油液容易泄露,造成环境污染;此外,液压泵还会产生噪声污染[1]。综合上述情况,我们提出了一种新型的微型冲压机,它使用电致与磁致伸缩材料驱动,并利用内回流面积差动液压行程放大原理进行设计,能提供小能量柔性冲击...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国材料进展》2012年04期
中国材料进展

巨磁致伸缩材料及应用研究进展

1前言巨磁致伸缩材料是一种新型金属智能材料,具有磁致伸缩应变大,磁-机械耦合系数高,能量密度高,承受压应力大,响应速度快,可靠性好,驱动方式简单等综合优点,在航空航天、机械电子、环境能源、交通运输等领域有重要应用背景。巨磁致伸缩材料的研究,始于20世纪60年代,在稀土金属中发现了0 K附近10-3量级的磁致伸缩[1],比Fe,Ni等传统磁致伸缩合金高出数百倍。在此基础上,人们在RZn合金系中开发了TbDyZn和TbGdZn低温巨磁致伸缩材料[2]。1972年,Clark等在RFe2合金系中开发出具有低磁晶各向异性的室温巨磁致伸缩材料TbDyFe2,SmDyFe2等[3]。其中TbxDy1-xFey(x=0.27~0.3,y=1.9~1.95)合金具有最佳的室温性能,被称为Terfenol-D合金[4-5]。2000年以来,Clark等人发现了FeGa,FeBe等新Fe基非稀土磁致伸缩材料,具有低场大磁致伸缩和良好的力学性能[6-...  (本文共13页) 阅读全文>>

《功能材料》2007年05期
功能材料

反应堆用磁致伸缩材料设计

1引言磁致伸缩现象[1](或效应)是铁磁性物质在外磁场作用下,其长度或体积均发生变化,去掉外磁场后,又恢复原来的长度或体积。通常磁致伸缩效应可用磁致伸缩系数(或应变)λ来描述:λ=LH-LOLO LO为原来的长度,LH为物质在外磁场作用下伸长(或缩短)后的长度。由于磁致伸缩材料在磁场作用下,其长度发生变化,可发生位移而做功或在交变磁场作用可发生反复伸张与缩短,从而产生振动或声波,这种材料可将电磁能转换成机械能或声能,相反也可以将机械能转换成电磁能,它是重要的能量与信息转换功能材料。2反应堆用磁致伸缩材料设计2.1抗辐照性能反应堆用磁致伸缩材料是反应堆用磁致伸缩棒位计的关键材料,反应堆用棒位计用于测量反应堆控制棒位置,从而监控反应堆输出功率,反应堆用棒位计是在数百度高温、大辐照剂量(较大的γ射线辐照剂量和较高的中子辐照通量)环境下工作的,并且反应堆用磁致伸缩棒位计设计寿命为数十年,这就要求反应堆棒位计的核心材料磁致伸缩材料能在数百...  (本文共3页) 阅读全文>>

《金属功能材料》2000年02期
金属功能材料

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...  (本文共2页) 阅读全文>>

《沈阳工业大学学报》1980年30期
沈阳工业大学学报

巨磁致伸缩材料及其应用

巨磁致伸缩材料及其应用王博文葛景岩(沈阳工业学院)(沈阳工业大学)摘要在查阅大量文献的基础上,结合多年研究结果,较详细地介绍了巨磁致伸缩材料的磁致伸缩性能,包括稀土金属、稀土过渡金属间化合物、非晶薄膜合金和稀土氧化物等.并简要介绍了巨磁致伸缩材料的应用.关键词:稀土合金;磁致伸缩;应用中图法分类号:TG139.77;TG146.45巨磁致伸缩材料与永磁材料一样,也是一种重要的功能材料.它在磁场作用下的长度变化,比纯金属镍和压电陶瓷要大得多,且承载能力大,能量转换效率高,可广泛用于液体阀门控制、精密加工的微定位、高精度高速线性马达、大功率声纳系统的声磁换能器、磁弹性波器件等许多领域.1996年11月在美国夏威夷召开了第二届巨磁致伸缩材料及应用国际会议,表明这种材料正在成为一种重要的功能材料.1巨磁致伸缩材料传统材料的磁致伸缩为10-6~10-5的量级,在发现新型材料的磁致伸缩比传统材料的大100~1000倍以后,人们把新型磁致伸缩...  (本文共4页) 阅读全文>>