理论教育 稀土超磁致伸缩材料:稀土主菜之一

稀土超磁致伸缩材料:稀土主菜之一

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:以稀土金属为“主菜”的产品还有很多,最主要的应用是在高科技领域,其中稀土超磁致伸缩材料和稀土荧光材料就是其中最重要的两个方面。稀土超磁致伸缩材料是制造高端精密控制设备和器件的无可替代的材料。它是一种铽镝铁合金,该合金中有一半成分为镝和铽,有时加入钬,其余为铁,是一道地地道道的稀土“主菜”。有专家认为,稀土超磁致伸缩材料的应用可诱发一系列的新技术、新设备和新工艺。

稀土超磁致伸缩材料:稀土主菜之一

稀土金属为“主菜”的产品还有很多,最主要的应用是在高科技领域,其中稀土超磁致伸缩材料和稀土荧光材料就是其中最重要的两个方面。

稀土超磁致伸缩材料(GMM)是制造高端精密控制设备和器件的无可替代的材料。它是一种铽镝铁合金,该合金中有一半成分为镝和铽,有时加入钬,其余为铁,是一道地地道道的稀土“主菜”。该材料具有以下特性:伸缩系数是传统伸缩材料的40倍;响应速度快,达到毫秒级(快于人脑的反应速度);控制精度达微米级;能量转换率高达70%(传统材料为30%左右);产生能量大(直径10毫米的GMM可产生约200千克的推力);驱动电压低,只需几伏电压即可驱动;频带宽达1~10 000赫兹;耐压(可承受200兆帕以上的压力);具有逆磁致伸缩现象,即传感功能;稳定性好,不随时间变化而变化,无疲劳、无过热失效问题。

它能实现磁电能与机械能的高效转换,通过与计算机自动控制技术相结合,创新出一系列新型技术和设备。

铽镝铁大磁致伸缩材料在军事方面的应用是这种材料最早的用途之一,用这种材料制作的应用于军事和海洋工程的水声声呐显示出目前世界上最好的性能,探测距离近10 000千米,而压电陶瓷的声呐小于300千米。

在工业方面的应用包括各种精密控制和超声应用,涉及机械工业、电子工业、石油业、纺织业、医疗业等方面。在高精密度控制方面的应用,如超精密机床、机器人、主动减振系统、线性马达高速阀门、伺服阀、汽车燃油电喷阀、超声清洗、打孔、破碎、超声医疗器具、各种精密仪器、计算机光盘驱动器、打印机等。(www.daowen.com)

超大规模集成电路的制作上,使用该材料制作精密定位系统,可使集成电路成几十倍增加,而体积则大大缩小,这对电子工业将产生深远的影响。

在民用方面,主要应用的领域有照相机快门、编织驱动器、助听器、高保真喇叭、超声洗衣机、家用机器人等。

有专家认为,稀土超磁致伸缩材料的应用可诱发一系列的新技术、新设备和新工艺。它是一个可以提高一个国家竞争力的材料,是21世纪的战略性智能材料。

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