Редкоземни магнитострикционни материали
Когато дадено вещество се намагнити в магнитно поле, то ще се удължи или скъси в посока на намагнитване, което се нарича магнитострикция. Магнитострикционната стойност на общите магнитострикционни материали е само 10⁻⁶·10⁻⁶, което е много малко, така че областите на приложение също са ограничени. Въпреки това, през последните години е установено, че има легиращи материали в редкоземните сплави, които са 10⁻⁶-10⁻ пъти по-големи от оригиналната магнитострикция. Хората наричат тези материали с голяма магнитострикция рядкоземен гигантски магнитострикционен материал.
Редкоземните гигантски магнитострикционни материали са нов вид функционален материал, разработен от чужди страни в края на 80-те години на миналия век. Основно се отнасят до интерметални съединения на базата на редкоземно желязо. Този вид материал има много по-голяма магнитострикционна стойност от желязото, никела и други материали. През последните години, с непрекъснатото намаляване на цената на продуктите от редкоземни гигантски магнитострикционни материали (REGMM) и непрекъснатото разширяване на областите на приложение, пазарното търсене става все по-силно.
Разработване на магнитострикционни материали за редкоземни елементи
Пекинският изследователски институт за желязо и стомана започна по-рано своите изследвания върху технологията за подготовка на GMM (монополимерна метализация). През 1991 г. той беше първият в Китай, който приготви GMM пръти и получи национален патент. Впоследствие бяха проведени допълнителни изследвания и приложения върху нискочестотни подводни акустични преобразуватели, оптични токоотчитащи устройства, високомощни ултразвукови преобразуватели за заваряване и др., и бяха разработени ефективни интегрирани технологии и оборудване за GMM с независими права върху интелектуална собственост и годишен производствен капацитет от тонове. GMM материалът, разработен от Пекинския университет за наука и технологии, е тестван в 20 единици както в страната, така и в чужбина, с добри резултати. Компанията Lanzhou Tianxing също разработи производствена линия с годишен производствен капацитет от тонове и постигна значителни постижения в разработването и приложението на GMM устройства.
Въпреки че изследванията на ГММ в Китай не са започнали твърде късно, те все още са в ранните етапи на индустриализация и разработване на приложения. В момента Китай не само се нуждае от пробиви в технологията за производство на ГММ, производственото оборудване и производствените разходи, но и трябва да инвестира енергия в разработването на устройства за приложение на материали. Чуждите страни отдават голямо значение на интеграцията на функционални материали, компоненти и устройства за приложение. Материалът ETREMA в Съединените щати е най-типичният пример за интеграция на изследванията и продажбите на материали и устройства за приложение. Приложението на ГММ обхваща много области и експертите в индустрията и предприемачите трябва да имат стратегическа визия, далновидност и достатъчно разбиране за разработването и приложението на функционални материали с широки перспективи за приложение през 21-ви век. Те трябва отблизо да следят тенденциите в развитието в тази област, да ускорят процеса на индустриализация и да насърчават и подкрепят разработването и приложението на устройства за приложение на ГММ.
Предимства на магнитострикционните материали от редкоземни материали
GMM има висок коефициент на преобразуване на механична и електрическа енергия, висока енергийна плътност, висока скорост на реакция, добра надеждност и опростен режим на управление при стайна температура. Именно тези предимства в производителността доведоха до революционни промени в традиционните електронни информационни системи, сензорни системи, вибрационни системи и т.н.
Приложение на магнитострикционни материали от редкоземни видове
В бързо развиващия се нов век на технологиите са въведени повече от 1000 устройства за генериране на електрическа енергия (GMM). Основните области на приложение на GMM включват следното:
1. В отбранителната, военната и аерокосмическата промишленост се прилага за подводна мобилна комуникация на кораби, системи за симулация на звук за системи за откриване/детектиране, самолети, наземни превозни средства и оръжия;
2. В електронната индустрия и индустриите за високопрецизни технологии за автоматично управление, микро-изместващите задвижвания, произведени с помощта на GMM, могат да се използват за роботи, ултрапрецизна обработка на различни прецизни инструменти и оптични дискови устройства;
3. Морска наука и офшорно инженерство, оборудване за проучване на разпределението на океанските течения, подводна топография, прогнозиране на земетресения и високомощни нискочестотни сонарни системи за предаване и приемане на акустични сигнали;
4. Машиностроителна, текстилна и автомобилна промишленост, които могат да се използват за автоматични спирачни системи, системи за впръскване на гориво/впръскване и високоефективни микромеханични източници на енергия;
5. Високоенергиен ултразвук, петролна и медицинска промишленост, използван в ултразвуковата химия, ултразвуковата медицинска технология, слуховите апарати и високоенергийните преобразуватели.
6. Може да се използва в много области като вибрационни машини, строителни машини, заваръчно оборудване и висококачествено аудио.
Сензор за магнитострикционно изместване на редкоземни елементи
Време на публикуване: 16 август 2023 г.