新型鐵基稀土磁致伸縮材料在傳感器中的應用研究

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新型鐵基稀土磁致伸縮材料在傳感器中的應用研究近年來，各領域對傳感器的要求越來高，採用磁致伸縮界面傳感器在一定程度上滿足了要求。

目錄

1、技術背景和意義

近年來，各領域對傳感器的要求越來高，採用磁致伸縮界面傳感器在一定程度上滿足了要求。磁致伸縮位移、界面測量傳感器要求其核心部件用的磁致伸縮合金材料具有大的磁致伸縮係數、優良的軟磁性能、良好的機械性能和可加工性能、一般為線材或薄片（帶）。本技術研究目標為開發新型鐵基磁致伸縮材料及其在傳感器中的應用研究。

2、技術原理、技術要點

利用稀土元素特有的電子結構特性，在合金組成上有所突破，開發出新型鐵基磁致伸縮合金系列，改進了現有鐵鎳合金的磁致伸縮性能。

通過調整稀土提高合金的磁致伸縮係數，以及調整其他合金化元素來提高合金的加工性能。分別採用快淬甩帶和軋制拉拔工藝製備了合金薄帶（片）和合金絲材。製備了直徑φ7.5mm的盤條及厚度為1.4~0.2mm的薄片、厚度為0.1~0.06mm的合金快淬薄帶，直徑為φ1~0.8mm的合金絲。

開發出的新型鐵基磁致伸縮合金系列，合金的組成、組織結構和製備方法不同於已發明的其它磁致伸縮材料，屬於完全自主知識產權的原創性技術成果。

運用FeGa薄帶製作的磁電基異質結構中內部磁場可調性是受電場控制的，其表面積從常規的5cm2降低到0.3 cm2 (節省面積94%),，其功耗只有幾毫瓦(節省電能> 99.9%,即幾乎是零功率損失的場發生器)。

3. 應用情況及效果

多家應用單位已對研製的材料進行了試用，證明了研製的材料應用可用於液位、超聲檢測方面傳感器。隨着工業智能化水平的提高，液位儀、超聲檢測方面的傳感器用量會越來越多。目前，國內進口的相關應用的線材售價為90～150元/米，0.1mm的薄帶售價是2萬元/公斤，因此該合金製成線材或薄帶預期的經濟效益非常可觀。

磁致伸縮傳感器可用於能源、航空航天、電子、醫療等高新技術領域，應用範圍非常廣泛。國內高精度磁致伸縮傳感器基本是整機進口，國外限制高性能磁致伸縮線（絲）向中國進口，這就限制了國內高精度傳感器的發展，項目研發的新型鐵基磁致伸縮線材可有效解決這一問題。本項目成果為具有創新性的高附加值產品，可以有效調整產業結構，促進稀土行業的技術創新。