Magnetostriktive Materialien aus seltenen Erden
Wenn eine Substanz in einem Magnetfeld magnetisiert wird, verlängert oder verkürzt sie sich in Richtung der Magnetisierung, was als Magnetostriktion bezeichnet wird. Der magnetostriktive Wert allgemeiner magnetostriktiver Materialien beträgt nur 10-6-10-5, was sehr gering ist, sodass auch die Anwendungsfelder begrenzt sind. In den letzten Jahren wurde jedoch festgestellt, dass es in Seltenerdlegierungen Legierungsmaterialien gibt, die 102-103-mal größer sind als die ursprüngliche Magnetostriktion. Menschen bezeichnen dieses Material mit großer Magnetostriktion als „Seltenerd-Riesenmagnetostriktionsmaterial“.
Magnetostriktive Seltenerd-Riesenmaterialien sind eine neue Art von Funktionsmaterial, das Ende der 1980er Jahre im Ausland neu entwickelt wurde. Bezieht sich hauptsächlich auf intermetallische Verbindungen auf der Basis von Seltenerdeisen. Diese Art von Material hat einen viel größeren magnetostriktiven Wert als Eisen, Nickel und andere Materialien. In den letzten Jahren ist die Marktnachfrage mit der kontinuierlichen Senkung der Kosten für Produkte aus seltenen Erden-Riesenmagnetostriktivmaterialien (REGMM) und der kontinuierlichen Erweiterung der Anwendungsfelder immer stärker geworden.
Entwicklung magnetostriktiver Seltenerdmaterialien
Das Beijing Iron and Steel Research Institute hat bereits früher mit der Forschung zur GMM-Herstellungstechnologie begonnen. Im Jahr 1991 stellte das Unternehmen als erstes Unternehmen in China GMM-Riegel her und erhielt ein nationales Patent. Anschließend wurden weitere Forschungen und Anwendungen zu niederfrequenten akustischen Unterwasserwandlern, zur faseroptischen Stromerkennung, zu Hochleistungs-Ultraschallschweißwandlern usw. sowie zur effizienten integrierten Produktions-GMM-Technologie und -Ausrüstung mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten und einer jährlichen Produktionskapazität durchgeführt Tonnen wurden entwickelt. Das von der Beijing University of Science and Technology entwickelte GMM-Material wurde in 20 Einheiten im In- und Ausland mit guten Ergebnissen getestet. Die Lanzhou Tianxing Company hat außerdem eine Produktionslinie mit einer jährlichen Produktionskapazität von Tonnen entwickelt und bedeutende Erfolge bei der Entwicklung und Anwendung von GMM-Geräten erzielt.
Obwohl Chinas GVM-Forschung nicht zu spät begann, befindet sie sich noch in einem frühen Stadium der Industrialisierung und Anwendungsentwicklung. Derzeit muss China nicht nur Durchbrüche bei der GVM-Produktionstechnologie, der Produktionsausrüstung und den Produktionskosten erzielen, sondern auch Energie in die Entwicklung von Materialauftragsgeräten investieren. Das Ausland legt großen Wert auf die Integration funktionaler Materialien, Komponenten und Anwendungsgeräte. Das ETREMA-Material in den Vereinigten Staaten ist das typischste Beispiel für die Integration von Material- und Anwendungsgeräteforschung und -verkäufen. Die Anwendung von GMM umfasst viele Bereiche, und Brancheninsider und Unternehmer sollten über eine strategische Vision, Weitsicht und ausreichendes Verständnis für die Entwicklung und Anwendung funktionaler Materialien mit breiten Anwendungsaussichten im 21. Jahrhundert verfügen. Sie sollten die Entwicklungstrends in diesem Bereich genau beobachten, den Industrialisierungsprozess beschleunigen und die Entwicklung und Anwendung von GMM-Anwendungsgeräten fördern und unterstützen.
Vorteile magnetostriktiver Seltenerdmaterialien
GMM verfügt über eine hohe mechanische und elektrische Energieumwandlungsrate, eine hohe Energiedichte, eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit, eine gute Zuverlässigkeit und einen einfachen Fahrmodus bei Raumtemperatur. Es sind diese Leistungsvorteile, die zu revolutionären Veränderungen bei traditionellen elektronischen Informationssystemen, Sensorsystemen, Vibrationssystemen usw. geführt haben.
Anwendung magnetostriktiver Seltenerdmaterialien
Im sich schnell entwickelnden neuen Jahrhundert der Technologie wurden mehr als 1000 GMM-Geräte eingeführt. Zu den Hauptanwendungsgebieten von GMM zählen:
1. In der Verteidigungs-, Militär- und Luft- und Raumfahrtindustrie wird es für die mobile Unterwasserkommunikation von Schiffen, Schallsimulationssysteme für Erkennungs-/Detektionssysteme, Flugzeuge, Bodenfahrzeuge und Waffen eingesetzt.
2. In der Elektronikindustrie und der hochpräzisen automatischen Steuerungstechnik können mit GMM hergestellte Mikroverdrängungsantriebe für Roboter, die Ultrapräzisionsbearbeitung verschiedener Präzisionsinstrumente und optische Laufwerke verwendet werden;
3. Meereswissenschaften und Offshore-Ingenieurindustrie, Vermessungsausrüstung für die Verteilung der Meeresströmungen, Unterwassertopographie, Erdbebenvorhersage und leistungsstarke Niederfrequenz-Sonarsysteme zum Senden und Empfangen akustischer Signale;
4. Maschinen-, Textil- und Automobilindustrie, die für automatische Bremssysteme, Kraftstoff-/Einspritzsysteme und leistungsstarke mikromechanische Energiequellen verwendet werden kann;
5. Hochleistungsultraschall, Erdöl- und Medizinindustrie, eingesetzt in der Ultraschallchemie, Ultraschall-Medizintechnik, Hörgeräten und Hochleistungswandlern.
6. Es kann in vielen Bereichen eingesetzt werden, z. B. bei Vibrationsmaschinen, Baumaschinen, Schweißgeräten und High-Fidelity-Audio.
Magnetostriktiver Wegsensor aus seltenen Erden
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. August 2023