本文目录一览：
- 1、一文读懂磁学特性测量--磁致伸缩系数(一)
- 2 、磁致伸缩材料与器件内容提要
- 3 、磁致伸缩效应怎么做实验
- 4、磁致伸缩材料的介绍
- 5 、磁致伸缩特点
一文读懂磁学特性测量--磁致伸缩系数(一)
磁致伸缩效应的性能关键在于磁-机转换效率 ，决定传感器的灵敏度 。铁基非晶材料如Fe81Ba15Si5C2的机电耦合系数高达0.6 ，而超磁致伸缩材料（GMM）的这一系数更高，使得相关传感器在灵敏度与响应速度上更胜一筹 。无需额外供电的应力与扭矩传感器 ，因其无线测试能力 ，拓宽了应用领域。
磁致伸缩，一种铁磁材料在磁场影响下产生线度和体积变化的特性 ，是磁能转换为机械能的关键手段 ，常见于磁性材料如铁镍 、钴合金中 。当材料置于磁场，微观结构变化导致尺寸改变，尤其是在磁化状态下 ，长度可改变约10^-6 ，这种磁-机转换效应在传感器和超声设备中有广泛应用 。
利 用铁氧体的张量磁导率的特性才能制造出一系列非互易性微波器件；利用铁氧体的非线性效应，可设计出一系列有源器件 ，如倍频器、振荡器等。 ⑤压磁材料 。利用磁致伸缩效应的磁性材料 ，以磁致伸缩系数标志其主要性能，通常用于机械能与电能的相互转换 。例如可制成各种超声器件 、滤波器 、磁扭线存储器、振动测量器等。
磁致伸缩材料与器件内容提要
磁致伸缩材料是一种引人注目的新型磁性功能材料 ，其独特的特性使其在国防、机械和电子工业等诸多领域展现了巨大的潜力。其磁致伸缩性能相较于纯金属镍显著增强 ，能放大几十倍，且具有极高的能量转换效率和快速的反应速度 ，这些优势使得它在实际应用中表现出卓越的性能 。
磁致伸缩材料与器件的研究深入探讨了这一领域的各个方面 ，包括原理 、材料 、制备技术以及应用和器件设计 。首先，章节1详述了磁致伸缩效应的唯象理论和微观理论 ，以及影响其性能的关键因素。
韩教授的研究领域广泛 ，涵盖了磁致冷材料、磁致冷机 、巨磁致伸缩材料与器件 、微波磁性材料及应用、多铁性材料 、磁电复合材料 、纳米磁性材料的制备与应用，以及能源材料和穆斯堡尔谱学在磁性材料中的应用 。
．磁性材料的晶体结构和磁结构分析利用中子衍射和X射线衍射方法，研究磁性材料的晶体结构和磁结构 ，探讨磁结构与磁性的关系 。6．磁性单晶的生长和物性磁性单晶的生长、大磁致伸缩 、形状记忆和大应变效应的研究。7．原子力和磁力显微学研究磁性材料的磁畴结构 、磁化过程和反磁化过程 。
由于有大的磁致伸缩系数 ，极适于作磁致伸缩换能器，输出能量高 ，工作效率也高 。该合金电阻率低(0.27μΩ·m) ，不宜在高频下使用。价格较贵、易氧化 、加工性能差，添加适量镍或其他元素 ，可改善其加工性 。1 1J22材料牌号 1J22(Co50V2) 。
功能磁性材料主要有磁致伸缩材料 、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料 、磁光材料 ，旋磁材料以及磁性薄膜材料等，反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲线 、磁滞回线和磁损耗等。 永磁材料 一经外磁场磁化以后 ，即使在相当大的反向磁场作用下 ，仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性 。
磁致伸缩效应怎么做实验
将磁铁放在桌子上，将磁致伸缩材料放在磁铁上 。 接通电源 ，用导线将磁铁和磁致伸缩材料连接起来。 测量磁致伸缩材料的长度（或直径）。 改变电流大小 ，测量相应的磁致伸缩材料长度（或直径） 。 根据测量结果，计算出磁致伸缩材料的磁致伸缩系数 。
磁致伸缩位置传感器。磁致伸缩效应实验中，微小型物体的检测方法有很多种 ，磁致伸缩位置传感器是一种常用的检测方法之一 ，可以将磁致伸缩形变转化为电阻率的变化，通过测量这个电阻的变化从而测定磁致伸缩系数 。
磁致伸缩效应可用来设计制作应力传感器和转矩传感器 。利用磁致伸缩系数大的硅钢片制取的应力传感器多用于1t以上重量的检测中。其输入应力与输出电压成正比 ，一般精度为1%～2% ，高的可达0.3%～0.5% 。磁致伸缩转矩传感器可以测出小扭角下的转矩 。
线磁致伸缩因其晶体的各向异性而具有方向性，而体磁致伸缩则源于电子的交换作用 ，表现为各向同性。利用这一原理 ，磁致伸缩可以用于制作换能器，产生超声波 。当强磁体受到外力作用 ，除了常规的弹性形变 ，还会出现磁致伸缩性形变，即力致伸缩或磁弹性效应 。
磁致伸缩技术原理是利用两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号 ，然后计算这个信号被探测所需的时间周期 ，从而换算出准确的位置。这两个磁场一个来自在传感器外面的活动磁铁，另一个则源自传感器内波导管（Waveguide）的电流脉冲，而这个电流脉冲其实是由传感器头的固有电子部件所产生的 。
超声波的发射与接收一般通过电磁振动与机械振动的相互转换来实现 ，最常 见的方法就是利用压电效应与磁致伸缩效应来实现的 。本实验采用的就是压电陶瓷制 成的换能器(探头) ，这种压电陶瓷可以在机械振动与交流电压之间双向换能。
磁致伸缩材料的介绍
1、具有磁致伸缩特性的材料。工程上利用这一特性将电能转换成机械能或将机械能转换成电能 。磁致伸缩是指在交变磁场的作用下，物体产生与交变磁场频率相同的机械振动；或者相反 ，在拉伸 、压缩力作用下 ，由于材料的长度发生变化，使材料内部磁通密度相应地发生变化 ，在线圈中感应电流 ，机械能转换为电能 。
2 、这一领域的研究主要聚焦于三大类磁致伸缩材料：首先，是金属与合金 ，如镍基合金（如Ni ， Ni-Co， Ni-Co-Cr） ，以及铁基合金（如Fe-Ni ， Fe-Al， Fe-Co-V），它们在磁致伸缩性质上表现出λ值（通常在20-80ppm范围内） ，尽管数值较小 ，未能广泛应用于实际产品中。
3、美国MTS公司的磁致伸缩位移传感器内部采用的磁致伸缩材料是专门设计用来响应磁场的变化并由此产生机械位移的材料 。这种材料能够在交变磁场的激励下，实现与磁场频率一致的机械振动 。
磁致伸缩特点
1 、磁致伸缩液位计*可动部件为浮子 ，维护量极低。应用于各类储罐的液位测量环境适应性强安装方便等特点 在短量程测量上相对雷达等液位计其性价比极高 ，功用也很多 。显示屏有电流 、温度、界面显示 。
2 、磁尺磁致伸缩传感器具有显著的特点，首先 ，它采用非接触测量方式 ，这使得它的使用寿命极其长久。根据NASA的数据，磁致伸缩敏感元件的平均无故障工作时间可达23年 ，表现出极高的可靠性和耐用性 。其次 ，它的测量精度极高，重复性误差非常小 ，确保了测量结果的准确性和一致性 。
3 、频率特性优良 ，稀土超磁致伸缩材料可在低频范围内，如几十至1000赫兹高效工作，且工作频带宽 ，为多种应用提供了广阔的可能。而且 ，其稳定性极高，可靠性强 ，磁致伸缩性能不会随时间流逝而减弱 ，无疲劳，无过热失效的风险 ，这使得它在长期使用中表现出极高的持久性 。
4、其磁致伸缩性能不随时间而变化 ，无疲劳，无过热失效问题 。
5 、磁致伸缩液位计唯一可动部件为浮子 ，维护量极低。应用于各类储罐的液位测量环境适应性强安装方便等特点在短量程测量上相对雷达等液位计其性价比极高 ，功用也很多。显示屏有电流 、温度、界面（水位）、剩余油品容积显示 。这正是磁致伸缩液位计能成为当今加油站等计量罐上用得最多最普遍的产品之一 。
6 、总的来说，超磁致伸缩材料具有以下几大特点：（1）磁致伸缩系数非常大 ，是Fe 、Ni等材料的几十倍 ，是压电陶瓷的3~5倍。正是这样大的伸缩系数，是使得超磁致伸缩材料发展迅速的根本原因所在 。
标签： 材料的磁致伸缩特性研究
