新闻中心
联系我们

    衡阳市金则利特种合金股份有限公司

    地址:湖南省衡阳市雁峰区白沙洲工业园长塘路2号

    邮编:421007

    电话:0734-8495983 8499688

    传真:0734-8495888

    联系人:龙经理,15897349948

    网址:www.hyjzl.com

    邮箱:jinzeliz@vip.163.com

  • 行业动态
  • 您的当前位置:首页>新闻中心>行业动态
  • 国外超磁致伸缩材料工程应用研究现状
    发布时间:2012-02-04 来源:本站 点击数:676
    自从常温下 GMM 的发现,对 GMM 优良特性的应用一直受到科技界、工业界尤其是军事部门的高度关注。近年来,国内外研制近千种应用器件。
        1、在检测领域中的应用研究
        在磁场的作用下,GMM 会产生磁致伸缩,这是GMM 的正效应,利用此正效应可以制作检测磁场、电流、应变等各种元器件。1991 年美国依阿华大学的 R.Chung 等开发出一种超磁致伸缩激光二极管磁强计原型,精度为 1.6 X10-4μmA/m。海军采用 GMM 开发了磁致伸缩应变计,相比于传统的半导体应变计,它具有更大的动态范围、更高的灵敏度和精度,并且它的温度依赖性小,可测应变量最小达到 3×10-10。
        在交变负载力的作用下,会引起 GMM 内部磁化状态的改变,这是 GMM 的逆效应,利用其逆效应,通过检测磁场的变化,可以将 GMM 制成扭矩、压力、位移等传感器件。日本东芝公司 M.Sahashi 等发明了用磁致伸缩薄膜制作的接触型扭矩传感器,其动态范围大、响应快,灵敏度比传统金属电阻薄膜制成的扭转应变计高 10 倍。MTS 系统公司是磁致伸缩位移测量技术的开拓者,其生产的 Temposonics 磁致伸缩线性位移传感器和 Level Plus 液位计,适用于多种不同的工业自动化环境。图 1 为磁致伸缩液位传感器,由测量头、波导管、磁浮子组成,其中测量头由脉冲发生、回波接收、信号检测、处理电路组成,它是综合利用浮力效应、磁致伸缩效应、磁机械效应等原理进行工作,通过检测从发生电脉冲至接收到磁浮子的返回脉冲之间的实际间隔来计算液面和界面的位置。由于时间检测可以达到很高的准确度,而且还可采用温度补偿等措施,所以磁致伸缩位移传感器能够达到很高的精度。
         2、在磁电-机械换能器中的应用
        GMM 的磁电-机械换能器具有大位移、响应快、可靠性高、驱动电压低等优点,因而在超精密加工、微马达、振动控制以及流体机械等工程领域均显示出良好的应用前景,是一种很有潜力的新型智能驱动元件。
        (1)在超精密加工中的应用。目前精度达到纳米级的超精密定位系统大多采用基于压电陶瓷材料的致动元件,其输出功率低,且必须采取有效措施防止冲击力和高驱动电压造成的击穿短路等问题,GMM 驱动元件输出位移是压电致动元件的数十倍,且可低阻抗运行。日本茨城大学江田弘和东芝公司的Kobayashi 合作设计了定位精度达到纳米级而动超磁致伸缩致动器,成功应用于大型光学金刚石车床的微进给装置。
        (2)在微型马达中的应用。F.Claeyssen 利用Terfenol-D 棒研制成功一种尺蠖式马达。当线圈中通入电流并且位置发生变化时,超磁致伸缩棒交替伸缩,从而像虫子一样蠕动前进。美国 J.M.Vranish 等采用 GMM 也利用蠕动原理,开发出转动式步进电机。
        (3)在磁性材料振动控制领域中的应用。主动减振降噪机构是利用传感器检测减振对象的振动位移信号,经控制器处理后输出一个相应的控制信号到致动器,由致动器产生大小相等、方向相反的位移以抵消振动。采用超磁致伸缩致动器作为执行机构的主动减振降噪系统低频特性好,振动衰减量最大可达 70%,频率范围为 0~5 kHz。
        日本的 K.0hmate K 等采用 Terfenol-D 设计了三连杆臂型半主动振动控制装置,可减缓由于地震、强风等产生的振动。该装置可在 3 个直线或转动方向产生可控的摩擦力和摩擦力矩。美国 M.Anjanappa 等将超磁致伸缩致动器应用于振动的主动控制中,并对其工作原理进行了理论分析与实验研究,首次给出了考虑热效应的超磁致伸缩致动器的基本数学模型。
        (4)在流体机械中的应用。目前,超磁致伸缩磁电-机械换能器广泛地应用于各种阀门、燃油喷射系统和微型泵。M.Goodfriend 等人采用超磁致伸缩致动器改造比例滑阀;T.Urai 等采用超磁致伸缩致动器研制了直动式伺服阀;瑞典 ABB 公司用 Terfenol-D 为驱动元件设计了流体泵;一家瑞典公司将 Terfenol-D 用于磁性材料燃料喷射阀的驱动,并申请了专利;日本用  Terfenol-D 制成了微型隔膜泵。英国 SanTechnology 公司的 A.D.Bushko,和 J.H.Goldie 用Terfenol-D 棒制成了微型高压隔膜泵,其结构如图 2,结合水力和电控装置,可实现强力、大位移的水力驱动,既可线性输出又可旋转输出,体积小且易于控制,其工作原理通过线圈驱动 GMM 棒发生伸缩动作,推动隔膜运动从而改变工作腔的容积,实现吸排油。



    衡阳市金则利特种合金股份有限公司成立于1999年,公司主营耐蚀软磁合金,为湖南省高新技术企业。公司自成立以来,即致力于耐蚀软磁合金的研发。公司已具备年产耐蚀软磁合金8000吨的生产能力。