Harvinaisten maametallien magnetostriktiiviset materiaalit
Kun aine magnetisoituu magneettikentässä, se pitenee tai lyhenee magnetisoitumissuunnassa, mitä kutsutaan magnetostriktioksi. Yleisten magnetostriktiivisten materiaalien magnetostriktiivinen arvo on vain 10⁻⁶⁵⁻¹, mikä on hyvin pieni, joten myös sovellusalueet ovat rajalliset. Viime vuosina on kuitenkin havaittu, että harvinaisten maametallien seosmateriaaleissa on seosmateriaaleja, jotka ovat 10⁻⁶-10⁶ kertaa suurempia kuin alkuperäinen magnetostriktio. Tätä suurta magnetostriktiota omaavaa materiaalia kutsutaan harvinaisten maametallien jättimäiseksi magnetostriktiiviseksi materiaaliksi.
Harvinaisten maametallien jättimäiset magnetostriktiiviset materiaalit ovat uudentyyppisiä funktionaalisia materiaaleja, joita ulkomaiset maat kehittivät 1980-luvun lopulla. Ne viittaavat pääasiassa harvinaisten maametallien rautapohjaisiin metallien välisiin yhdisteisiin. Tämän tyyppisellä materiaalilla on paljon suurempi magnetostriktiivinen arvo kuin raudalla, nikkelillä ja muilla materiaaleilla. Viime vuosina harvinaisten maametallien jättimäisten magnetostriktiivisten materiaalien (REGMM) hinnan jatkuvan laskun ja sovellusalueiden jatkuvan laajentumisen myötä markkinoiden kysyntä on vahvistunut.
Harvinaisten maametallien magnetostriktiivisten materiaalien kehittäminen
Pekingin rauta- ja terästutkimuslaitos aloitti GMM-valmistusteknologian tutkimuksensa aiemmin. Vuonna 1991 se oli ensimmäinen Kiinassa, joka valmisti GMM-tankoja ja sai kansallisen patentin. Myöhemmin tehtiin lisätutkimusta ja -sovelluksia matalataajuisten vedenalaisten akustisten antureiden, valokuituvirran havaitsemisen, suurtehoisten ultraäänihitsausantureiden jne. parissa, ja kehitettiin tehokasta integroitua GMM-tuotantoteknologiaa ja -laitteita itsenäisillä immateriaalioikeuksilla ja tonnin vuotuisella tuotantokapasiteetilla. Pekingin tiede- ja teknologiayliopiston kehittämää GMM-materiaalia on testattu 20 yksikössä sekä kotimaassa että kansainvälisesti hyvin tuloksin. Lanzhou Tianxing Company on myös kehittänyt tuotantolinjan, jonka vuotuinen tuotantokapasiteetti on tonnia, ja se on saavuttanut merkittäviä saavutuksia GMM-laitteiden kehittämisessä ja soveltamisessa.
Vaikka Kiinan GMM-tutkimus ei alkanut liian myöhään, se on vielä teollistumisen ja sovelluskehityksen alkuvaiheessa. Tällä hetkellä Kiinan on paitsi tehtävä läpimurtoja GMM-tuotantoteknologiassa, tuotantolaitteissa ja tuotantokustannuksissa, myös investoitava energiaa materiaalien sovelluslaitteiden kehittämiseen. Ulkomaat pitävät funktionaalisten materiaalien, komponenttien ja sovelluslaitteiden integrointia erittäin tärkeänä. Yhdysvaltojen ETREMA-materiaali on tyypillisin esimerkki materiaalien ja sovelluslaitteiden tutkimuksen ja myynnin integroinnista. GMM:n soveltaminen kattaa monia aloja, ja alan sisäpiiriläisillä ja yrittäjillä tulisi olla strateginen visio, ennakointi ja riittävä ymmärrys funktionaalisten materiaalien kehittämisestä ja soveltamisesta, joilla on laajat sovellusmahdollisuudet 2000-luvulla. Heidän tulisi seurata tarkasti alan kehitystrendejä, nopeuttaa sen teollistumisprosessia sekä edistää ja tukea GMM-sovelluslaitteiden kehittämistä ja soveltamista.
Harvinaisten maametallien magnetostriktiivisten materiaalien edut
GMM:llä on korkea mekaaninen ja sähköinen energianmuunnosnopeus, korkea energiatiheys, korkea vasteaika, hyvä luotettavuus ja yksinkertainen ajotila huoneenlämmössä. Juuri nämä suorituskykyedut ovat johtaneet vallankumouksellisiin muutoksiin perinteisissä elektronisissa tietojärjestelmissä, anturijärjestelmissä, värähtelyjärjestelmissä ja niin edelleen.
Harvinaisten maametallien magnetostriktiivisten materiaalien käyttö
Teknologian nopeasti kehittyvällä uudella vuosisadalla on otettu käyttöön yli 1000 GMM-laitetta. GMM:n tärkeimpiä sovellusalueita ovat seuraavat:
1. Puolustus-, sotilas- ja ilmailuteollisuudessa sitä käytetään vedenalaisessa alusten mobiiliviestinnässä, äänen simulointijärjestelmissä havaitsemis-/ilmaisujärjestelmissä, lentokoneissa, maa-ajoneuvoissa ja aseissa;
2. Elektroniikkateollisuudessa ja korkean tarkkuuden automaattisen säätötekniikan aloilla GMM:llä valmistettuja mikrosiirtymäkäyttöjä voidaan käyttää roboteissa, erilaisten tarkkuusinstrumenttien erittäin tarkassa työstössä ja optisissa levyasemissa;
3. Meritiede ja offshore-tekniikka, mittauslaitteet merivirtojen jakautumiseen, vedenalaiseen topografiaan, maanjäristysten ennustamiseen sekä suuritehoiset matalataajuiset kaikuluotainjärjestelmät akustisten signaalien lähettämiseen ja vastaanottamiseen;
4. Kone-, tekstiili- ja autoteollisuus, joita voidaan käyttää automaattisissa jarrujärjestelmissä, polttoaineen/ruiskutusjärjestelmissä ja tehokkaissa mikromekaanisissa voimanlähteissä;
5. Suuritehoinen ultraääni, öljy- ja lääketeollisuus, käytetään ultraäänikemiassa, ultraäänilääketieteellisessä teknologiassa, kuulolaitteissa ja suuritehoisissa antureissa.
6. Sitä voidaan käyttää monilla aloilla, kuten tärinänvaimennuskoneissa, rakennuskoneissa, hitsauslaitteissa ja korkealaatuisessa äänentoistossa.
Harvinaisten maametallien magnetostriktiivinen siirtymäanturi
Julkaisun aika: 16.8.2023