超磁致伸縮材料,超磁致伸縮材料的特點(diǎn)，加工工藝，應(yīng)用
和傳統(tǒng)超磁致伸縮材料及壓電陶瓷材料(PZT)相比，超磁致伸縮材料具有下列優(yōu)點(diǎn)：磁致伸縮應(yīng)變比純Ni大5O倍，比PZT材料大5～25倍，比純Ni和N卜Co合金高400800倍，比PZT材料高14～30倍；磁致伸縮應(yīng)變時(shí)產(chǎn)生的推力很大，直徑約為10mm的Tb-Dy-Fe的棒材，磁致伸縮時(shí)產(chǎn)生約200kg的推力：能量轉(zhuǎn)換效率(用機(jī)電耦合系數(shù)K。。表示)高達(dá)7O，而Ni基合金僅有162／5，PZT材料僅有4O～6O；其彈性模量隨磁場(chǎng)而變化，可調(diào)控；響應(yīng)時(shí)間(由施加磁場(chǎng)到產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變所需的時(shí)間稱為響應(yīng)時(shí)間)僅為百萬(wàn)分之一秒，比人的思維還快；頻率特性好，可在低頻率(幾十至1000Hz)下工作，工作頻帶寬；穩(wěn)定性好、可靠性高，其磁致伸縮性能不隨時(shí)間而變化；無(wú)疲勞、無(wú)過(guò)熱失效問(wèn)題。超磁致伸縮材料如TbFe：，SmFe：等與普通磁致伸縮材料相比的磁致伸縮系數(shù)如表1所示。
從表1可以看出，與Co類普通磁致伸縮材料相比，TbFe。，SmFe：等金屬間化合物的磁致伸縮系數(shù)要高約2個(gè)數(shù)量級(jí)。另外，稀土類金屬一Fe化合物的磁致伸縮需要在80kA／m左右的磁場(chǎng)下才能達(dá)到飽和，而普通磁致伸縮材料的飽和磁化場(chǎng)強(qiáng)度只有16～24kA／m，相比較而言，前者的飽和磁化場(chǎng)強(qiáng)度要高得多。
自超磁致伸縮效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人們期待著各種各樣的實(shí)際應(yīng)用，但由于需要強(qiáng)磁場(chǎng)及大型電磁鐵等故很難應(yīng)用于器件。為了能在較低的外磁場(chǎng)下達(dá)到超磁致伸縮效果，人們開發(fā)出實(shí)用的TbDy。Fe合金。該合金是由TbFe和DyFe金屬間化合物構(gòu)成的混晶，由于TbFe，DyFe這兩種磁各向異性相反的化合物混合的結(jié)果，可使達(dá)到磁致伸縮飽和的磁場(chǎng)強(qiáng)度降低。TbDyFe(Terfenol—D)的磁致伸縮系數(shù)和TbFe，DyFe相比沒(méi)有太大的差別，但是他的K。值趨近于0，即軟磁性，這使他的飽和磁化強(qiáng)度大大降低，一般在8～16kA／m的情況下磁致伸縮即出現(xiàn)飽和的趨勢(shì)。因而具有很好的實(shí)用價(jià)值。
該材料因制作方法的不同，性能差別很大。有些制作工藝盡管能發(fā)揮出材料的最佳性能，但往往比較昂貴，為此需要做到價(jià)格性能兼顧。
晶體的[111]方向上的磁致伸縮量最大，應(yīng)盡量使材料產(chǎn)生織構(gòu)，以提高材磁致伸縮性能。材料晶體的取向一般分為4種：無(wú)序多晶組織；具有一定取向的多晶組織；柱狀晶；單晶。
