Рэдказямельныя магнітастрыкцыйныя матэрыялы
Калі рэчыва намагнічваецца ў магнітным полі, яно падаўжаецца або скарачаецца ў кірунку намагнічвання, што называецца магнітастрыкцыяй. Магнітастрыкцыйнае значэнне звычайных магнітастрыкцыйных матэрыялаў складае ўсяго 10⁻⁶·10⁻⁶, што вельмі мала, таму вобласці прымянення таксама абмежаваныя. Аднак у апошнія гады было выяўлена, што ў сплавах рэдказямельных элементаў ёсць сплавы, якія ў 10⁻⁶-10⁻⁶ разоў перавышаюць зыходную магнітастрыкцыю. Такія матэрыялы з вялікай магнітастрыкцыяй называюць гіганцкімі магнітастрыкцыйнымі матэрыяламі рэдказямельных элементаў.
Рэдказямельныя гіганцкія магнітастрыкцыйныя матэрыялы — гэта новы тып функцыянальнага матэрыялу, нядаўна распрацаваны замежнымі краінамі ў канцы 1980-х гадоў. У асноўным гэта інтэрметалічныя злучэнні на аснове рэдказямельнага жалеза. Гэты тып матэрыялу мае значна большае магнітастрыкцыйнае значэнне, чым жалеза, нікель і іншыя матэрыялы. У апошнія гады, з пастаянным зніжэннем кошту прадукцыі з рэдказямельных гіганцкіх магнітастрыкцыйных матэрыялаў (РГММ) і пастаянным пашырэннем абласцей прымянення, попыт на рынку становіцца ўсё больш моцным.
Распрацоўка магнітастрыкцыйных матэрыялаў з рэдказямельных элементаў
Пекінскі навукова-даследчы інстытут жалеза і сталі раней пачаў даследаванні тэхналогіі падрыхтоўкі металаізаляцыйнай сталі (ГМС). У 1991 годзе ён першым у Кітаі пачаў падрыхтоўку прутка ГМС і атрымаў нацыянальны патэнт. Пасля гэтага былі праведзены далейшыя даследаванні і прымяненне нізкачастотных падводных акустычных пераўтваральнікаў, валаконна-аптычных выяўленняў току, магутных ультрагукавых зварачных пераўтваральнікаў і г.д., а таксама былі распрацаваны эфектыўныя інтэграваныя тэхналогіі і абсталяванне для вытворчасці ГМС з незалежнымі правамі інтэлектуальнай уласнасці і гадавой вытворчай магутнасцю ў тон. Матэрыял ГМС, распрацаваны Пекінскім універсітэтам навукі і тэхналогій, быў пратэставаны на 20 адзінках як у краіне, так і за мяжой, з добрымі вынікамі. Кампанія Lanzhou Tianxing таксама распрацавала вытворчую лінію з гадавой вытворчай магутнасцю ў тон і дасягнула значных поспехаў у распрацоўцы і прымяненні прылад ГМС.
Нягледзячы на тое, што даследаванні ў Кітаі па ГММ пачаліся даволі позна, яны ўсё яшчэ знаходзяцца на ранніх стадыях індустрыялізацыі і распрацоўкі прымянення. У цяперашні час Кітай не толькі павінен зрабіць прарыў у тэхналогіі вытворчасці ГММ, вытворчым абсталяванні і вытворчых выдатках, але і ўкласці энергію ў распрацоўку прылад для нанясення матэрыялаў. Замежныя краіны надаюць вялікае значэнне інтэграцыі функцыянальных матэрыялаў, кампанентаў і прылад для нанясення. Матэрыял ETREMA ў ЗША з'яўляецца найбольш тыповым прыкладам інтэграцыі даследаванняў і продажаў матэрыялаў і прылад для нанясення. Ужыванне ГММ ахоплівае многія галіны, і галіновыя эксперты і прадпрымальнікі павінны мець стратэгічнае бачанне, прадбачанне і дастатковае разуменне распрацоўкі і прымянення функцыянальных матэрыялаў з шырокімі перспектывамі прымянення ў 21 стагоддзі. Яны павінны ўважліва сачыць за тэндэнцыямі развіцця ў гэтай галіне, паскараць працэс яе індустрыялізацыі, а таксама прасоўваць і падтрымліваць распрацоўку і прымяненне прылад для нанясення ГММ.
Перавагі рэдказямельных магнітастрыкцыйных матэрыялаў
GMM мае высокі каэфіцыент пераўтварэння механічнай і электрычнай энергіі, высокую шчыльнасць энергіі, высокую хуткасць водгуку, добрую надзейнасць і просты рэжым кіравання пры пакаёвай тэмпературы. Менавіта гэтыя перавагі ў прадукцыйнасці прывялі да рэвалюцыйных змен у традыцыйных электронных інфармацыйных сістэмах, датчыках, вібрацыйных сістэмах і гэтак далей.
Прымяненне рэдказямельных магнітастрыкцыйных матэрыялаў
У новым стагоддзі хуткага развіцця тэхналогій было ўведзена больш за 1000 прылад GMM. Асноўныя вобласці прымянення GMM ўключаюць наступнае:
1. У абароннай, ваеннай і аэракасмічнай прамысловасці яна ўжываецца для падводнай мабільнай сувязі караблёў, сістэм гукавой імітацыі для сістэм выяўлення/выяўлення, самалётаў, наземных транспартных сродкаў і зброі;
2. У электроннай прамысловасці і галінах высокадакладных тэхналогій аўтаматычнага кіравання мікрапераносныя прывады, вырабленыя з выкарыстаннем GMM, могуць выкарыстоўвацца для робатаў, звышдакладнай апрацоўкі розных дакладных прыбораў і аптычных дыскавых прывадаў;
3. Марская навука і марская інжынерная прамысловасць, абсталяванне для геадэзічных даследаванняў размеркавання акіянічных плыняў, падводнай тапаграфіі, прагназавання землятрусаў і магутныя нізкачашчынныя гідралакатары для перадачы і прыёму акустычных сігналаў;
4. Машынабудаванне, тэкстыльная і аўтамабільная прамысловасць, якія могуць выкарыстоўвацца для аўтаматычных тармазных сістэм, сістэм упырску паліва/паліва і высокапрадукцыйных мікрамеханічных крыніц энергіі;
5. Магутны ультрагук, нафтавая і медыцынская прамысловасць, выкарыстоўваецца ў ультрагукавой хіміі, ультрагукавой медыцынскай тэхніцы, слыхавых апаратах і магутных пераўтваральніках.
6. Яго можна выкарыстоўваць у многіх галінах, такіх як вібрацыйнае абсталяванне, будаўнічая тэхніка, зварачнае абсталяванне і высакаякасны гук.
Датчык зрушэння магнітастрыкцыі рэдказямельных элементаў
Час публікацыі: 16 жніўня 2023 г.