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              稀土超磁致伸縮材料的智能化應(yīng)用

              發(fā)表時(shí)間:2009-09-30   文章來(lái)源:

              (1)性能優(yōu)勢(shì)

              以Terfenol-D為代表的稀土超磁致伸縮材料作為一種新的高效磁(電)能-機(jī)械(聲)能轉(zhuǎn)換材料,其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于壓電陶瓷(PZT)等其他材料,表1是Torfenol-D、Ni和PZT的物理性能比較?梢(jiàn)Terfenol-D材料的磁彈性、聲學(xué)力學(xué)、磁電熱性能呈現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),因此將其作成換能器則具有大位移、強(qiáng)力、大功率、精密控制、快響應(yīng)、高可靠、磁(電)-機(jī)轉(zhuǎn)換效率高、頻帶寬、能量供應(yīng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),所以在智能化應(yīng)用方面有著廣闊的前景。

              (2)智能化應(yīng)用

              應(yīng)用Terfenol-D材料的性能優(yōu)勢(shì)可制成大量應(yīng)用器件,如磁(電)-機(jī)械換能器(驅(qū)動(dòng)器)、傳感器和電子器件,至今已有千種之多,表2示出了應(yīng)用的基本情況。

              美國(guó)海軍于20世紀(jì)80年代初開(kāi)始研制Terfenol-D水下聲納,圖6為6節(jié)環(huán)狀聲納示意圖。每單節(jié)由永磁體產(chǎn)生偏磁場(chǎng),螺線(xiàn)管產(chǎn)生交流磁場(chǎng),隨著磁場(chǎng)的變化環(huán)就膨脹收縮將聲波發(fā)射出去,其性能良好。表3是兩種聲納彎張換能器的比較。日本用Terfenol-D驅(qū)動(dòng)單元裝置了8單元環(huán)狀換能器,工作距離為10000km,而壓電換能器在水下的工作距離僅300km,使用2年未出現(xiàn)過(guò)故障。

              4 結(jié)束語(yǔ)

              智能材料是本世紀(jì)材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,智能磁性材料是其中的一個(gè)成員,磁性液體、磁流變液和稀土超磁致伸縮材料具有優(yōu)異的智能功能,因而具有良好的應(yīng)用前景,不久將會(huì)成為磁性材料發(fā)展的重點(diǎn)。

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