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超磁致伸缩复合材料的制备_材料工程学_亿佰论文网

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原文

1 绪论
1.1 引言
稀土-铁系超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)是美国海军研究所A.E.Clark等人第一研制开发出来的新型功能材料。典型的GMM为稀土元素(Tb), 镝(Dy)和过渡金属铁(Fe)组成的三元金属间化合物TbDyFe,常用的成分为Tb0.3DyO.7Fe1.95,商品牌号为Terfenol-D。与传统的声学材料压电陶瓷(PZT)或Ni、C 等磁致伸缩材料相比,GMM具有更加优异的性能。在室温下就具有巨大的磁致伸缩应变,应变量高达1500~2000×10-6,为压电陶瓷的几倍,Ni、C的几十倍,具有高的能量密度(14000~25000J/m3)和高的能量转化效率。此外GMM还具有低场磁致伸缩大、软磁性好、磁各向异性抵消、声速低等特点,同时其居里温度高达600~700K。因此,Terfenol-D在水声换能器、大功率执行器、控制器、有源消振以及力、位移传感器等方面得来了越来越广泛的应用。GMM在各方面表现出来的优异性能,使得稀土超磁致伸缩材料的生产和应用被普通认为将是二十一世纪新的经济增长点。我国稀土资源丰富,在世界上储量第一,因而对此材料的研究将会更富有理论意义和实际意义[1]。
为克服 Terfenol-D棒材脆性大、加工困难、高频磁场作用时材料发热等缺点,近几年又提出了基于超磁致伸缩合金的聚合物粘结复合材料GMPC(Giant Magnetostrictive Powder Composite)[2],可以极其有效地克服上述缺点,虽然由于非磁致伸缩的粘结性胶的加入会降低材料的磁致伸缩性能,然而其它性能则得来极大的改善。由于在复合材料中绝缘性胶的加入包围了Terfenol-D颗粒,割断了材料中的涡流,降低了损耗,因而其高频性能可得来极大的提高;同时材料的加工过程也变得极其方便,可加工性能得来极大的提高;材料的浪费、拉伸及压缩性能也有可观的改善。GMPC将会成为Terfenol-D超磁致伸缩材料的一个新的发展方向,具有广阔的应用前景。
1.2超磁致伸缩材料性能及其研究现状
1.2.1超磁致伸缩材料的性能特点[3.4.5]
稀土超磁致伸缩材料与压电陶瓷材料相比具有更优越的性能。
(1) 室温磁致伸缩值更大,单晶材料应变值达1500×10-6以上, 磁致伸缩应变λ比纯 N i大40~50倍,比纯 Ni和 Ni-Co合金高400~800倍,比PZT材料高14~30倍;......


  目录

摘要
Abstract
1 绪论
2 实验准备工作
3 合金的制备
4 超磁致伸缩复合材料的制备_材料工程学_亿佰论文网及性能测试
5 掺Ho超磁致伸缩材料合金退火后“蘑菇”状析出物研究
6 结论
谢别
参考文献


  参考资料

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