第7章2磁致伸缩材料课件.ppt

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1、7.2 磁致伸缩材料 磁致伸缩效应及机理在3.1节中已经详细地介绍，本节主要介绍磁致伸缩材料及相关应用：7.2.1磁致伸缩材料概述7.2.2超磁致伸缩材料7.2.3超磁致伸缩的产生机理7.2.4超磁致伸缩合金的制备7.2.5超磁致伸缩材料的应用磁性材料由于磁化状态的改变，其长度和体积都要发生微小的变化，这种现象称为磁致伸缩磁致伸缩有三种表现：沿着外磁场方向尺寸的相对变化称为纵向磁致伸缩；垂直于外磁场方向尺寸的相对变化称为横向磁致伸缩；磁体体积的相对变化称为体积磁致伸缩。磁致伸缩S磁致伸缩系数：磁致伸缩的大小与外磁场强度有关 饱和磁致伸缩系数SS0：正磁致伸缩，如铁S98%）8.9020.649

2、00354330.160.25压电陶瓷1号5.611.34150125800.451300960压电陶瓷2号7.51131003004000.681300960机电耦合系数k33：它是表征磁致伸缩材料或器件把电磁能转换成机械贮存能的效率的量度 7.2.3 超磁致伸缩机制磁致伸缩量稀土元素的磁性来自4f电子，4f电子在图中的点影范围内运动外加磁场时，电子云状态发生变化，致使四面体之间的引力发生变化，导致超磁致伸缩4f电子云磁致伸缩后的变形原始晶胞磁致伸缩后的晶胞方向RFe2晶胞发生方向磁致伸缩后的变形7.2.4 超磁致伸缩合金的制备合金棒材制备的主要方法 压力差法合金熔体顺序凝固法定向晶及单晶制

3、备的主要方法 Bridgman法区熔法提拉法粉末冶金方法制备（1）合金粉末直接烧结法（2）磁场热处理烧结法（3）其他粉末冶金方法该方法的优点是可制备复杂形状和各种尺寸的产品，缺点是由于显微组织不理想而导致磁致伸缩性能稍差7.2.5 磁致伸缩材料的应用磁致伸缩材料的应用基础Joule效应：磁性体被外加磁场磁化时，其长度发生变化，可用来制作磁致伸缩制动器。Villari效应：形状的变化引起磁性体磁化强度发生变化，即逆磁致伸缩现象，可用于制作磁致伸缩传感器。dE效应：杨氏模量随磁场变化而变化，可用于声延迟线。Viedemann效应：在磁性体上形成适当的磁路，当有电流通过时，磁性体发生扭曲变形，可用于扭转马达。Anti-Viedemann效应：使磁性体发生机械扭曲，且在二次线圈中产生电流可用于扭转传感器。Jump效应：系超磁致伸缩材料，外加预应力时，磁致伸缩随外场而有跃变式增加，磁化率也改变 磁致伸缩用于声纳“科林斯科”级攻击潜艇声纳用于油田探测磁致伸缩液位仪磁致伸缩液位仪磁致伸缩液位仪工作原理应用在伺服机构中伺服机构在机器人技术中的应用磁致伸缩传感器磁致伸缩可用于制备称重、测力、扭矩传感器等