Materiali magnetostrittivi di terre rare
Quando una sostanza viene magnetizzata in un campo magnetico, si allunga o si accorcia nella direzione di magnetizzazione, fenomeno chiamato magnetostrizione. Il valore magnetostrittivo dei materiali magnetostrittivi generici è di soli 10-6-10-5, un valore molto basso, quindi anche i campi di applicazione sono limitati. Tuttavia, negli ultimi anni, si è scoperto che esistono materiali in lega di terre rare con una magnetostrizione 10-2-10-3 volte superiore a quella originale. Questo materiale con elevata magnetostrizione viene chiamato materiale magnetostrittivo gigante delle terre rare.
I materiali magnetostrittivi giganti a base di terre rare sono un nuovo tipo di materiale funzionale sviluppato da paesi stranieri alla fine degli anni '80. Si riferiscono principalmente a composti intermetallici a base di ferro e terre rare. Questo tipo di materiale ha un valore magnetostrittivo molto maggiore rispetto a ferro, nichel e altri materiali. Negli ultimi anni, con la continua riduzione del costo dei prodotti a base di materiali magnetostrittivi giganti a base di terre rare (REGMM) e la continua espansione dei campi di applicazione, la domanda di mercato è diventata sempre più forte.
Sviluppo di materiali magnetostrittivi di terre rare
Il Beijing Iron and Steel Research Institute ha avviato la sua ricerca sulla tecnologia di preparazione del GMM in precedenza. Nel 1991, è stato il primo in Cina a preparare barre GMM e ha ottenuto un brevetto nazionale. Successivamente, sono state condotte ulteriori ricerche e applicazioni su trasduttori acustici subacquei a bassa frequenza, rilevamento di corrente in fibra ottica, trasduttori di saldatura a ultrasuoni ad alta potenza, ecc., e sono state sviluppate tecnologie e attrezzature GMM per una produzione integrata ed efficiente, con diritti di proprietà intellettuale indipendenti e una capacità produttiva annua di tonnellate. Il materiale GMM sviluppato dall'Università di Scienza e Tecnologia di Pechino è stato testato in 20 unità sia a livello nazionale che internazionale, con buoni risultati. Anche la Lanzhou Tianxing Company ha sviluppato una linea di produzione con una capacità produttiva annua di tonnellate e ha ottenuto risultati significativi nello sviluppo e nell'applicazione di dispositivi GMM.
Sebbene la ricerca cinese sui materiali di rivestimento (GMM) sia iniziata non troppo tardi, si trova ancora nelle prime fasi di industrializzazione e sviluppo applicativo. Attualmente, la Cina non solo deve compiere progressi nella tecnologia di produzione dei materiali di rivestimento (GMM), nelle attrezzature di produzione e nei costi di produzione, ma deve anche investire energie nello sviluppo di dispositivi per l'applicazione dei materiali. I paesi stranieri attribuiscono grande importanza all'integrazione di materiali funzionali, componenti e dispositivi applicativi. Il materiale ETREMA negli Stati Uniti è l'esempio più tipico dell'integrazione tra ricerca e vendita di materiali e dispositivi applicativi. L'applicazione dei materiali di rivestimento (GMM) coinvolge molti settori e gli addetti ai lavori e gli imprenditori dovrebbero avere una visione strategica, lungimiranza e una comprensione adeguata dello sviluppo e dell'applicazione dei materiali funzionali con ampie prospettive applicative nel XXI secolo. Dovrebbero monitorare attentamente le tendenze di sviluppo in questo campo, accelerarne il processo di industrializzazione e promuovere e sostenere lo sviluppo e l'applicazione di dispositivi applicativi per i materiali di rivestimento (GMM).
Vantaggi dei materiali magnetostrittivi in terre rare
Il GMM offre un elevato tasso di conversione dell'energia meccanica ed elettrica, un'elevata densità energetica, un'elevata velocità di risposta, una buona affidabilità e una modalità di guida semplice a temperatura ambiente. Sono questi vantaggi prestazionali che hanno portato a cambiamenti rivoluzionari nei tradizionali sistemi elettronici di informazione, nei sistemi di rilevamento, nei sistemi di vibrazione e così via.
Applicazione dei materiali magnetostrittivi delle terre rare
Nel rapido sviluppo tecnologico del nuovo secolo, sono stati introdotti più di 1000 dispositivi GMM. I principali campi di applicazione dei GMM includono:
1. Nei settori della difesa, militare e aerospaziale, viene applicato alle comunicazioni mobili delle navi sottomarine, ai sistemi di simulazione del suono per sistemi di rilevamento/rilevamento, agli aeromobili, ai veicoli terrestri e alle armi;
2. Nel settore dell'elettronica e della tecnologia di controllo automatico ad alta precisione, gli azionamenti a microspostamento realizzati utilizzando GMM possono essere utilizzati per robot, lavorazioni meccaniche di altissima precisione di vari strumenti di precisione e unità disco ottiche;
3. Scienze marine e industria ingegneristica offshore, apparecchiature di rilevamento per la distribuzione delle correnti oceaniche, topografia sottomarina, previsione dei terremoti e sistemi sonar ad alta potenza e bassa frequenza per la trasmissione e la ricezione di segnali acustici;
4. Industrie manifatturiere di macchinari, tessuti e autoveicoli, che possono essere utilizzate per sistemi di frenata automatici, sistemi di iniezione di carburante/iniezione e fonti di energia micromeccanica ad alte prestazioni;
5. Ultrasuoni ad alta potenza, industrie petrolifere e mediche, utilizzati nella chimica degli ultrasuoni, nella tecnologia medica degli ultrasuoni, negli apparecchi acustici e nei trasduttori ad alta potenza.
6. Può essere utilizzato in molti campi, ad esempio nei macchinari vibranti, nei macchinari edili, nelle apparecchiature di saldatura e nell'audio ad alta fedeltà.
Sensore di spostamento magnetostrittivo a terre rare
Data di pubblicazione: 16 agosto 2023