當(dāng)今世界具有較佳磁致伸縮特性和實(shí)用價(jià)值的磁致伸縮材料是Tb-Dy-Fe系合金,又叫Terfenol-D。它在低磁場驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生的應(yīng)變值高達(dá)1500~2000ppm,是傳統(tǒng)的磁致伸縮材料如壓電陶瓷的5~8倍、鎳基材料的40~50倍,因此被稱之為“稀土超磁致伸縮材料”,也被評為未來較有發(fā)展?jié)摿Φ男虏牧现弧?/span>
“稀土超磁致伸縮材料”產(chǎn)生的應(yīng)力大、能量密度高,可瞬間響應(yīng),并且具有可靠性高、居里溫度高等優(yōu)點(diǎn),而且還是一種環(huán)保型材料;其所具有的卓越的電磁能與機(jī)械能或聲能轉(zhuǎn)換性能,是傳統(tǒng)的磁致伸縮材料所無法比擬的。自從20世紀(jì)70年代發(fā)明稀土超磁致伸縮材料以來,經(jīng)過30多年的研究與開發(fā),稀土超磁致伸縮材料制造工藝不斷完善、性能不斷提高、成本不斷降低,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,市場迅速發(fā)展,在軍民兩用高技術(shù)領(lǐng)域顯示了廣闊的應(yīng)用前景,是21世紀(jì)軍工與高新技術(shù)的重要戰(zhàn)略材料。
稀土超磁致伸縮材料的應(yīng)用范圍十分廣闊,涉及軍事、民用等方方面面,著名的美國Etrema公司銷售經(jīng)理ToddKreamer先生稱說:“Terfenol-D材料的應(yīng)用行業(yè)及應(yīng)用產(chǎn)品幾乎是無限的?!逼褚延?000多超磁致伸縮材料種器件問世,應(yīng)用面涉及航空航天、國防軍工、電子、機(jī)械、石油、紡織、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域,大大促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。例如大功率換能器用于油井處理,可降低石油粘度,改善流動(dòng)特性,大大提高石油產(chǎn)量。預(yù)計(jì)稀土超磁致伸縮材料的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾方面:1、軍工及航空航天領(lǐng)域:水下艦艇移動(dòng)通訊,探/檢測系統(tǒng),聲音模擬系統(tǒng),航空飛行器,地面運(yùn)載工具和武器等;2、電子工業(yè):微位移驅(qū)動(dòng)器,機(jī)器人,超精密機(jī)械加工設(shè)備,精密儀器,光盤驅(qū)動(dòng)器等;3、化工醫(yī)療:超聲化學(xué),超聲醫(yī)療技術(shù),助聽器,大功率換能器等;4、海洋科學(xué)與工程:海流分布、水下地貌、地震預(yù)報(bào)等的勘測裝置,發(fā)射及接收聲訊號的大功率低頻聲納系統(tǒng)等;5、機(jī)械及汽車工業(yè):自動(dòng)剎車系統(tǒng),燃料/注入噴射系統(tǒng),高性能微型機(jī)械功率源等。
近年來,隨著稀土超磁致伸縮材料應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,產(chǎn)量不斷增加,已成為繼稀土永磁材料之后的又一大稀土功能材料。美國前沿技術(shù)(Edge Technologies)公司1989年開始生產(chǎn)稀土大磁致伸縮材料,其商品牌號為Terfenol-D,隨后瑞典Feredyn AB公司也生產(chǎn)、銷售稀土大磁致伸縮材料,產(chǎn)品牌號為Magmeg86,近10多年來,日本、俄羅斯、英國和澳大利亞等也相繼研究開發(fā)出TbDyFe2型磁致伸縮材料,并有少量產(chǎn)品銷售。據(jù)美國前沿技術(shù)公司統(tǒng)計(jì),全世界Terfenol-D合金產(chǎn)量,1989年僅為100kg,1993年約1000kg,1995年達(dá)到10噸,而到1997年已達(dá)到70噸。美國國內(nèi)每年用于聲納等器件的Terfenol-D材料價(jià)值約數(shù)百萬到1千萬美元,聲納、油壓機(jī)、機(jī)器人等器件的市場金額每年約6億美元。該公司的總裁Larson還預(yù)測稀土超磁致伸縮材料已進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定的需求增長期,其成長趨勢與釹鐵硼NdFeB永磁材料極為相似;TbDyFe材料的未來市場為:2000年2億美元,2005年4億美元,2010年8億美元,2015年17.5億美元。
Terfenol-D磁致伸縮性能:
磁致伸縮系數(shù)≥1000PPM
楊氏彈性模量2.5~6.5x1010N/m2
抗拉強(qiáng)度≥25MPa
抗壓強(qiáng)度≥260MPa
熱膨脹系數(shù)(8~12)x 10-6/℃
居里溫度 380℃
使用溫度 -40~150℃
密度:9.25g/cm3
能量密度14~25KJ/m3
響應(yīng)速度<1μs
精度: 10-1~10-3μs
響應(yīng)頻帶 1~104Hz
可提供產(chǎn)品規(guī)格:
棒材(圓棒):直徑5~50mm,長度≤200mm
棒材(方棒):長寬2~35mm,高2~100mm
圓環(huán):外徑8~50mm,壁厚2~4mm,長度2~100mm
圓片:直徑4~50mm,較小厚度1mm
方片(矩形片):較薄1mm
層疊片:直徑10~50mm,長5~100mm,較小層疊厚度2mm
粉末:協(xié)商供應(yīng)
品牌:ETREMA
供貨能力:有長期穩(wěn)定的批量生產(chǎn)能力,月產(chǎn)量可達(dá)80~120kg。