稀土超磁致伸缩材料的应用

超磁致伸缩材料的特性及其发展应用

摘要：本文介绍了超磁致伸缩材料独特的性能及其发展历程。通过查阅大量

的资料，阐述了超磁致伸缩材料在各个领域的应用及研究现状，并且对其今后的

应用做了一些展望。

关键词：超磁致伸缩材料；特性；应用

引言

随着科学技术的发展，稀土功能材料在科学领域中的研究和应用愈发重要和

广泛，特别是在国防领域中，因而稀土材料成为了各个国家的战略性资源。我国

近几年更是大力发展各种新型的稀土功能材料，这其中就包括了新型的稀土超磁

致伸缩材料。稀土超磁致伸缩材料的应用非常广泛，对发展有源减震、航天燃料

喷射系统、快速阀门控制、纳米级致动器、新型声纳系统、机器人等高新技术有

着重要的影响[1]。

1 超磁致伸缩材料

1.1 产生磁致伸缩效应的机理

在居里点温度以下时，铁磁材料和亚铁磁材料由于磁化状态的改变，其长度

和体积会发生微小的变化，这种现象称之为磁致伸缩效应，长度的变化是1842

年由焦耳发现，亦统称为焦耳效应或者线性磁致伸缩[2]。由于体积磁致伸缩量非

常小，研究和应用都主要是线性磁致伸缩领域，所以一般的磁致伸缩也就是指线

图1 磁体磁畴在外磁场作用下发生转动

引起磁体尺寸发生变化示意图

Fig.1 The magnetic domain under the

超磁致伸缩材料的特性及其发展应用

摘要：本文介绍了超磁致伸缩材料独特的性能及其发展历程。通过查阅大量

的资料，阐述了超磁致伸缩材料在各个领域的应用及研究现状，并且对其今后的

应用做了一些展望。

关键词：超磁致伸缩材料；特性；应用

引言

随着科学技术的发展，稀土功能材料在科学领域中的研究和应用愈发重要和

广泛，特别是在国防领域中，因而稀土材料成为了各个国家的战略性资源。我国

近几年更是大力发展各种新型的稀土功能材料，这其中就包括了新型的稀土超磁

致伸缩材料。稀土超磁致伸缩材料的应用非常广泛，对发展有源减震、航天燃料

喷射系统、快速阀门控制、纳米级致动器、新型声纳系统、机器人等高新技术有

着重要的影响[1]。

1 超磁致伸缩材料

1.1 产生磁致伸缩效应的机理

在居里点温度以下时，铁磁材料和亚铁磁材料由于磁化状态的改变，其长度

和体积会发生微小的变化，这种现象称之为磁致伸缩效应，长度的变化是1842

年由焦耳发现，亦统称为焦耳效应或者线性磁致伸缩[2]。由于体积磁致伸缩量非

常小，研究和应用都主要是线性磁致伸缩领域，所以一般的磁致伸缩也就是指线

图1 磁体磁畴在外磁场作用下发生转动

引起磁体尺寸发生变化示意图

Fig.1 The magnetic domain under the

维普资讯

本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件(C)2005-2007,版权所有，仅供试用。机电工程 20 04年第 2卷第 4期 l Mehncl l tc nier gMaaie o,1 N . 2O cai&Ee r a E g e n gz V l2 o4 04 a c i l n i n

超磁致伸缩材料发展及其应用现状研究邬义杰(浙江大学现代制造工程研究所，浙江杭州 302 ) 107

摘

要：概要地说明了磁致伸缩现象及其机理，回顾了磁致伸缩材料的发展。系统地介绍了国

内外稀土铁系超磁致伸缩材料在各个领城的应用及其开发情况，析了基于该材料的各种应用器剖件原理与结构，并对其性能作了阐述。重点介绍了稀土铁系超磁致伸缩材料在机电工程中的应用， 并对该材料未来的发展及应用领域作了展望。关键词：超磁致伸缩材料；动器；器件致

中图分类号： B 8 T 33

文献标识码： B

文章编号：01 45(040— 05 0 1— 5120)4 05— 5 0

Gin a n t sr cie M a e i l n t p ia i n Ree r h Sat a tM g e o titv tras a d i Ap lc to s a c t e

第六章 稀土磁泡材料

6.1 磁泡材料的构造和特性

磁泡材料是指在一定外加磁场作用下具有磁泡畴结构的磁性薄膜材料。当外加磁场增加到某一程度时，磁性晶体的一些磁畴便缩成圆柱状，其磁化强度与磁场方向相反，在外磁场作用下可以移动，像一群浮在膜面上的小水泡(称为磁泡)。泡的存在与否对应于信息存贮中的“1”和“0”即可作为存贮器使用。

磁泡存贮器的载体是一磁化矢量垂直于膜面的磁性薄膜，用光刻的方法将坡莫合金薄膜作成适当的形状(如T-I棒)，在平面磁场的驱动下可使磁泡做发生(记录)、传输、分裂、消灭(擦除)和读出等动作，以此来实现磁泡的记录和检测信息的功能。用磁泡作存贮器件的设想是1967年由美国贝尔实验室提出的，它的特点是无机械活动零件、完全固体化、可靠性高，体积小、质量轻，与半导体存贮器相比，具有非易失性，抗辐射、耐恶劣环境、很少需要维修等优点。国外磁泡存贮器已用在军用微机、飞行记录器、终端机、电话交换机、数控机床、机器人等方面。特别是用其制作的记录器，可靠性大为改善，因此解决了卫星、火箭发射和飞行过程中记录器易出故障的问题。中国也将磁泡器件用在导弹飞行记录器中。

作为小型便携式存贮系统，磁泡存贮器具有得天独厚的长处，但由于在记录密度和存取速度上不敌

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纳米晶软磁材料的应用

作者：袁平

来源：《华东科技》2012年第12期

【摘 要】本文首先回顾了纳米晶软磁材料的发展过程，介绍了纳米晶软磁材料的组织结构与磁特性，并介绍了纳米晶软磁合金的应用。 【关键词】纳米晶；软磁材料；铁芯；铁基合金 引言

八十年代以来，由于计算机网络和多媒体技术、高密度记录技术和高频微磁器件等的发展和需要，越来越要求所用各种元器件高质量、小型、轻量，这就要求制造这些器件所用的软磁合金等金属功能材料不断提高性能，向薄小且高稳定性发展[1]。正是根据这种需要，1988年日本的Yoshizawa等人首先发现，在Fe—Si—B非晶合金的基体中加人少量Cu和M（M=Nb，Fa，Mo，W等），经适当的温度晶化退火以后，可获得一种性能优异的具有b.c.c结构的超细晶粒（D约10nm）软磁合金[2]。这时材料磁性能不仅不恶化，反而非常优良，这种非晶合金经过特殊的晶化退火而形成的晶态材料称为纳米晶合金。其典型成份为

Fe73.5CuNb3Si13.5B9，牌号为Finemet。其后，Suzuki等人又开发出了Fe—M—

稀土材料

稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，“土”是按当时的习惯，称不溶于水的物质，故称稀土。以稀土元素为材料的叫做稀土材料。

基本介绍

稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素—钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素。简称稀土。

稀土元素又称稀土金属。稀土金属已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。

稀土元素在地壳中丰度并不稀少，只是分布极不均匀，主要集中在中国、美国、印度、前苏联、南非、澳大利亚、加拿大、埃及等几个国家。中国是世界稀土资源储量最大的国家，主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿等等。

材料分类

稀土永磁材料

稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属（如钴、铁等）组成的合金，用粉末冶金方法压型烧结，经磁场充磁后制得的一种磁性材料。 稀土永磁分钐钴（SmCo）永磁体和钕铁硼（NdFeB）系永磁体，其中SmCo磁体的磁能积在15～30

稀土永磁材料

摘要：本文综述了稀土永磁材料的相关概念，概括其发展背景，介绍了稀土元素的电子结构与稀土永磁材料性能的关系。并对当今国内外的研究现状以及其广阔的应用前景进行了简要说明。同时介绍了稀土永磁材料的典型代表——钕铁硼。系统的描述了钕铁硼永磁材料的生产制备工艺、材料性能特点及其应用前景，并对未来稀土永磁材料的发展进行了现实的展望。 关键词：稀土永磁材料；钕铁硼；材料性能；研究现状；前景

0 引言

磁性功能材料是指具有可利用的磁学性质的材料，目前普遍称之为“磁性材料”。 按照功能分，其可分为：易被外磁场磁化的磁芯材料(软磁性材料)；可发生持续稳定磁场的永磁性材料(硬磁性材料)；通过变化磁化方向进行信息记录的磁记录材料(软磁性材料)；通过光(或热)使磁化强弱发生变化进行记录与再生的光记录材料；在磁场作用下使电阻发生变化的磁致电阻材料；因磁化使尺寸发生变化的磁致伸缩材料；形状可以自由变化的磁性流体等。而稀土永磁材料作为一种功能材料,是指稀土金属和过渡族金属形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料。它在电源、交通、机械化工、医疗、电力、电子、信息及日常生活等领域有着广泛的应用。稀土永磁是永磁材料中的佼佼者, 特别是新型稀土永磁材料钕铁硼更是由于其性

━42━JournalofBaichengNormalCollegeVol.204,2006　　　

稀土发光材料的特点及应用介绍

曹铁平

(白城师范学院化学系,吉林白城137000)

　　摘要:本文概述了稀土发光材料近几年的研究进展,重点介绍稀土发光材料的特点、

合成方法和应用,以及我国稀土发光材料生产现状和未来发展前景展望。

关键词:稀土;发光材料;应用中图分类号:O614

文献标识码:A

文章编号:1673-3118(2006)04-0042-03

稀土发光材料优点是发光谱带窄,色纯度高,色彩鲜艳;吸收激发能量的能力强,转换效率高;发

射光谱范围宽,从紫外到红外;荧光寿命从纳秒跨越到毫秒6个数量级,磷光最长达十多个小时;材料的物理化学性能稳定,能承受大功率的电子束,高能射线和强紫外光的作用等。今天,稀土发光材料已广泛应用于显示显像,新光源,X射线增感屏,核物理探测等领域,并向其它高技术领域扩展。

2　稀土发光材料的合成方法稀土发光材料的合成方法包括水热合成法、高温固相合成法、微波合成法、溶胶———凝胶法、微波辐射法、燃烧合成法以及共沉淀法。

水热法合成稀土发光材料具有反应条件温和,可以创造平衡缺陷浓度和生成新物相;制得的粉体晶粒发育完整,结晶度良好,粒径很小且分

稀土永磁材料综述

摘 要：磁性材料与我们的生活息息相关，磁性材料经历了从非稀土到稀土发展过程，本文综述了非稀土永磁材料的发展历程和第一代、第二代、第三代稀土永磁材料的发展史、分类、制造工艺及应用，并对稀土永磁材料发展现状做出展望与总结。 关键词：稀土；磁性材料；工艺；应用

Review of rare earth permanent magnet materials

Abstract: Magnetic materials is closely linked with our life,magnetic materials has experienced from non rare earth to rare earth permanent magnetic materials. This paper summarized the development of non rare earth permanent magnetic materials and development history, classification , manufacturing process and application of the first gen

稀土永磁材料综述

摘 要：磁性材料与我们的生活息息相关，磁性材料经历了从非稀土到稀土发展过程，本文综述了非稀土永磁材料的发展历程和第一代、第二代、第三代稀土永磁材料的发展史、分类、制造工艺及应用，并对稀土永磁材料发展现状做出展望与总结。 关键词：稀土；磁性材料；工艺；应用

Review of rare earth permanent magnet materials

Abstract: Magnetic materials is closely linked with our life,magnetic materials has experienced from non rare earth to rare earth permanent magnetic materials. This paper summarized the development of non rare earth permanent magnetic materials and development history, classification , manufacturing process and application of the first gen