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成分及工艺对SmFe_2系磁致伸缩性能的影响

稀土超磁致伸缩材料在磁场中能产生较大的伸缩效应,该材料具有机械响应快、功率密度高的特点。因此,在磁(电)-机械(声)换能器中应用很广,尤其是在大功率超声器件、声纳系统、精密控制、精确燃料注入阀门以及各种驱动装置等方面的应用前景很好。目前开发利用较广的(TbDy)Fe2材料(正应变),在上述领域内具有卓越的优势。但不足的是,该材料要求高纯原料,制备工艺较复杂,成材率较低,材料成本较高。在REFe2系化合物中,SmFe2的磁致伸缩应变(-2100×1-0 6)仅次于TbFe2[1,2]。但Sm的蒸汽压很高,在制备SmFe2系合金的各工艺环节中,由于Sm的严重挥发,使材料的成分难于控制,SmFe2系合金的流动性较差,难以获得有实用价值的棒状产品[3]。然而SmFe2的价格便宜,仅为(TbDy)Fe2的一半,SmFe2具有负应变,有某些特殊用处[4],所以研制SmFe2系化合物对于开发民品市场和特殊应用有重要的实际意义。1实验部分1.1...  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《稀土》2007年02期
《功能材料》2002年03期
功能材料

粘结SmFe_2合金的制备工艺与磁致伸缩性能研究

1 引 言稀土 铁巨磁致伸缩材料主要指Tb Fe、Tb Dy Fe、Sm Fe等材料。目前 ,就材料制备方法来讲 ,主要是定向凝固法和粉末冶金法 ,粉末冶金法包括烧结法和粘结法。粘结工艺出现于 2 0世纪 70年代 ,虽然由于粘结剂的加入引起了材料成分的变化 ,使材料密度降低 ,磁性能有所下降 ,但粘结磁体具有工艺过程简单 ,原材料利用率高 ,可制成形状复杂的磁体 ,成本低廉等优点[2~ 4] 。因此 ,粘结工艺越来越引起人们的重视 ,特别是近几年粘结Nd Fe B出现以后 ,粘结工艺飞速发展 ,并得到了广泛的应用[1] 。对稀土 铁磁致伸缩材料的研究表明 ,以SmFe2 为基的合金是一种很有发展潜力的巨磁致伸缩材料 ,这主要是因为SmFe2的磁致伸缩为负 ,磁致伸缩性能接近TbFe2 的水平 ,且Sm的价格较低。然而SmFe2 合金在熔炼时挥发较大 ,采用定向凝固法制备取向的SmFe2 具有一定困难。考虑到粘结工艺的特点和...  (本文共3页) 阅读全文>>

《稀土》2004年06期
稀土

稀土超磁致伸缩复合材料的制备工艺、组织及磁致伸缩性能

由于稀土超磁致伸缩复合材料相对磁致伸缩合金而言,具有较好的高频响应特性、韧性及易加工性等优点,如果适当控制材料的成份和制备工艺,其磁致伸缩应变量可达到合金的70%左右,而其使用频率却能提高到100kHz以上[1~3]。所以国内外许多专家学者对其制备工艺、组织、性能及其应用进行了广泛的研究。超磁致伸缩复合材料作为一种新型的换能材料,特别适用于超声领域,在超声清洗、超声加工、超声诊断等诸多方面的应用前景广阔,因此日益受到重视[4~6]。本文研制了稀土超磁致伸缩复合材料,并对其磁致伸缩性能及力学性能等进行了实验测量和理论分析。1 实验方法[7]采用纯度为99.95%的Tb,Dy与纯度为99.8%工业纯铁,按摩尔比为0.3∶0.7∶1.95配料(考虑稀土烧损Tb5%,Dy10%),将配好的料置于真空非自耗电弧炉中充氩熔炼,炉体真空度为6×10-3Pa,为使成分均匀,翻熔3遍,然后用顶铸法在铜模中浇铸成10×30mm圆柱体铸件。制得的铸...  (本文共5页) 阅读全文>>

权威出处: 《稀土》2004年06期
电子科技大学
电子科技大学

α-Fe/TbFe_2纳米晶交换耦合效应及磁致伸缩性能研究

巨磁致伸缩薄膜在微泵、微阀、微开关等MEMS系统以及微型器件中有着广阔的应用前景。本论文以提高TbFe薄膜的低场磁致伸缩性能为主要研究目标,利用TbFe_2磁致伸缩相和α-Fe软磁相纳米晶交换耦合效应降低TbFe薄膜的饱和场,进而提高TbFe薄膜的低场磁致伸缩性能。主要开展了薄膜磁致伸缩系数测试系统发计和构建、非晶态TbFe磁致伸缩薄膜的制备及性能研究、α-Fe/TbFe_2纳米晶交换耦合一维模型的建立,以及快速循环退火对TbFe薄膜磁致伸缩性能的影响等几个方面的系统研究。根据材料力学原理对磁致伸缩薄膜-基片悬臂梁结构进行了分析,推导得到了薄膜磁致伸缩系数与悬臂梁自由端挠度的关系式。基于激光光杠杆放大法,实现了薄膜磁致伸缩系数的计算机辅助测试。通过标定,测试系统的分辨率小于1ppm。采用磁控溅射法制备非晶TbFe薄膜,系统研究了Ar分压和溅射角度对TbFe薄膜微结构、磁性能以及磁致伸缩性能的影响。研究结果表明:随Ar分压的增大,...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

《材料工程》2005年07期
材料工程

聚合物及其复合材料磁致伸缩性能的研究进展

所谓磁致伸缩,通常是指铁磁性材料或者亚铁磁性材料由于磁化状态的改变,其尺寸发生微小变化的现象。作为智能材料的一种,磁致伸缩材料因其特殊性能成为精密致动器、智能传感器、换能器等器件的核心材料,其应用涉及航空航天、国防装备、超声探测、精密自动控制、机器人等高新技术领域,因此受到世界高技术领域专家们的极大关注,发展迅猛[1-5]。然而,传统意义上的磁致伸缩材料绝大部分都是由过渡金属元素、稀土元素等无机元素构成的无机物,在外加高频交变磁场条件下,这种磁致伸缩材料内部将产生巨大的涡流效应,严重扼杀了此种功能材料的应用前景[6,7];同时,无机材料密度大,不易加工成型,满足不了许多特殊用途。近年来随着各种功能聚合物及其复合材料的发展,人们逐渐发现了这些材料具有许多无机物所无法取代的优点,如密度小、重量轻、不易氧化、易于加工成型等。对于磁致伸缩功能材料而言,聚合物及其复合材料不仅具备这些优势,还能解决无机磁致伸缩材料目前难以解决的高频交变磁场...  (本文共5页) 阅读全文>>

《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》2015年01期
Transactions of Nonferrous Metals Society of China

不同甩速制备的Fe_(77)Ga_(23)甩带合金的磁致伸缩性能和显微组织(英文)

1 IntroductionFe-Ga alloy(Galfenol)is a new type ofmagnetostriction material,which has received extensiveattention because giant magnetostriction of Fe100-xGaxalloys(15x27)offers potential application for futuregeneration of sensors and actuators[1].[100]orientedFe100-xGax single crystal with 13≤x≤23 can exhibitmagnetostriction of 400×10-6[2].However,the high costof single crystal drives people to find other novelsyn...  (本文共7页) 阅读全文>>