董旭峰
,
关新春
,
欧进萍
,
齐民
复合材料学报
已有研究在Terfenol-D颗粒粒径及粒度分布对树脂基磁致伸缩复合材料性能的影响规律上存在分歧.本文中以Terfenol-D为磁致伸缩颗粒,以不饱和聚酯树脂为基体,采用5种窄分布颗粒(30～53μm、53～150 μm、150～300μm、300～450μm、450～500 μm)和1种宽分布颗粒(30～500 μm)制备颗粒体积分数为20%的磁致伸缩复合材料,并测试其动静态磁致伸缩系数、磁机械耦合系数、弹性模量及抗压强度等性能参数.在窄分布颗粒制备的试样中,以53～150μm制备的复合材料的磁致伸缩性能最佳;而采用宽分布颗粒制备的试样其性能优于窄分布颗粒制备的试样.该结果表明,增大颗粒粒径同时具有积极作用与消极作用,其对复合材料磁致伸缩性能的影响取决于哪一个居主导地位.
关键词:
树脂基磁致伸缩复合材料
,
Terfenol-D
,
粒径分布
,
磁致伸缩性能
,
单晶
杜兆富
,
王蕾
,
洪兴
,
张洪平
材料导报
研究了Mn替代Fe对多晶Tb0.4Dy0.6Fe1.91合金棒材性能的影响.分析了Tb0.4Dy0.6(Fe1-xMnx)1.91(x=0,0.05,0.10,0.15)多晶棒材的结构、晶格常数、居里温度和磁致伸缩性能,发现Mn替代Fe后,样品仍然为MgCu2型Laves相结构.随着Mn含量从0增加到0.15,样品的晶格常数从7.335A增加到7.347A,居里温度从668K降低到526K.Mn原子的替代通过改变材料的交换相互作用、总磁矩和易磁化方向影响材料的磁致伸缩性能.实验结果显示,Tb0.4Dy0.6(Fe1-xMnx)1.91样品在石=0.10时综合性能最好.
关键词:
磁致伸缩
,
替代
,
Terfenol-D
董旭峰
,
关新春
,
欧进萍
材料科学与工程学报
已有的研究表明,在树脂基磁致伸缩复合材料固化过程中,施加一定的磁场使Terfenol-D颗粒沿磁场方向取向排列可以形成伪1-3型复合结构,其静态磁致伸缩性能较颗粒随机取向的0-3型复合材料有一定程度的提高.本文旨在研究颗粒取向对磁致伸缩复合材料其它性能的影响.以Terfenol-D颗粒体积含量为50%的0-3型和1-3型环氧基磁致伸缩复合材料为研究对象,通过实验和计算对比两种材料的动静态磁致伸缩性能、增量磁导率、弹性模量、磁机械耦合系数.结果表明,颗粒取向不仅可以提高树脂基磁致伸缩复合材料的静态磁致伸缩性能和动态磁致伸缩性能,还能略微提高其弹性模量,但会适度降低其磁机械耦合系数.
关键词:
树脂基磁致伸缩复合材料
,
Terfenol-D
,
取向
,
磁致伸缩性能
,
磁机械耦合系数
关新春
,
董旭峰
,
欧进萍
功能材料
树脂基磁致伸缩复合材料是由Terfenol-D颗粒分散在树脂基体内形成的一类复合材料,颗粒的分散均匀性以及颗粒与基体界面的粘结紧密性是影响其性能的两个重要因素.由于颗粒与基体润湿性差,机械搅拌制备的磁致伸缩复合材料,普遍存在分散不均,孔隙率高等缺点.高强度超声在液态树脂中传播时,会产生空化、声流等非线性声学效应,对促进颗粒分散和改善固液界面具有一定的作用.以环氧树脂为基体,分别采用机械搅拌法和高能超声法制备了Terfenol-D颗粒体积含量为50%的树脂基磁致伸缩复合材料.对两种材料进行了SEM分析及力学和磁致伸缩性能测试.实验结果表明,较之机械搅拌法,超声分散法制得的磁致伸缩复合材料具有颗粒分散均匀,孔隙率低,颗粒与基体的界面结合性好,弹性模量高,磁致伸缩应变大等优点.
关键词:
树脂基
,
磁致伸缩
,
复合材料
,
超声
,
Terfenol-D
关新春
,
董旭峰
,
欧进萍
功能材料
首先由退磁场效应分析得到有效磁场强度与外磁场强度的关系,继而根据复合材料细观力学中的Eshelby等效夹杂理论和Mori-Tanaka方法导出了颗粒磁场伸缩应变与复合材料磁致伸缩应变的关系,结合Terfenol-D颗粒磁致应变及弹性模量与有效磁场强度的关系,最终预测了环氧基Terfenol-D复合材料磁致应变及有效弹性模量与外磁场强度的关系,并分析了颗粒含量、形状及基体弹模对复合材料饱和磁致伸缩系数及弹性模量的影响.结果表明,磁致伸缩复合材料的饱和磁致伸缩应变随颗粒含量、纵横比增大而增大,随基体弹模增大而减小;有效弹性模量随颗粒含量、颗粒纵横比、基体弹模的增大而增大;颗粒的纵横比越大、含量越大,复合材料的饱和磁场强度越小,磁致伸缩应变随磁场强度的变化越快;复合材料的有效弹性模量亦随磁场强度的增大而增大,其影响程度在颗粒体积含量和颗粒纵横比较大时尤为显著.
关键词:
磁致伸缩复合材料
,
磁致伸缩应变
,
退磁因子
,
Eshelby等效夹杂理论
,
Mori-Tanaka方法
,
Terfenol-D
翁玲
,
王博文
,
孙英
,
李淑英
功能材料
超磁致伸缩材料Terfenol-D是一种新型的功能材料,以Terfenol-D为核心元件设计各种换能器时,磁场H和应力σ是必须考虑的因素.研究了一定偏置磁场下外加压应力对Terfenol-D棒的应变和磁感应强度的影响.首先测试了在一定的偏置磁场下外压应力和应变的关系,结果表明偏置磁场一定时,应变和应力之间的关系复杂,可用磁性材料技术磁化理论来解释.其次又测试了一定偏置磁场下的外加动态应力和磁感应强度的关系,测试结果表明一定的偏置磁场下,外加压应力增加,磁感应强度减小;偏置磁场为5kA/m时,磁感应强度达到最大值.该实验结果可以为基于Terfenol-D的换能器件的设计提供技术支持.
关键词:
Terfenol-D
,
应力
,
应变
,
磁感应强度
,
磁导率
关新春
,
董旭峰
,
欧进萍
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.01.002
树脂基磁致伸缩复合材料的固化温度及测试与使用温度存在差异,磁致伸缩粒子与基体的热膨胀系数也不同.这将在粒子周围产生热残余应力,并影响复合材料的磁致伸缩性能.理论分析了热残余应力的大小及其影响因素,发现其值随温差增大或粒子体积分数减小而增大.继而,以在不同温度下固化的Terfenol-D颗粒体积分数为20%和5O%的环氧基复合材料为研究对象,对理论分析进行了试验验证.试验结果表明;随固化温度升高,由于热压应力的增大,复合材料的动静态磁致伸缩性能均得到提高;粒子体积分数的增加在降低其所受的热压应力的同时,也提高了功能体的含量,材料磁致伸缩系数的升降取决于这两个作用的耦合.
关键词:
树脂基
,
磁致伸缩
,
复合材料
,
热残余应力
,
Terfenol-D
董旭峰
,
关新春
,
欧进萍
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.03.008
分析了Tefernol-D颗粒体积含量为53%的环氧基磁致伸缩复合材料的显微结构,测试了Terfenol-D/环氧树脂复合材料及相应Tefernol-D的动静态磁致伸缩性能及增量磁导率,通过阻抗频率谱分析计算得到了2种材料的弹性模量、磁机械耦合系数和截止频率等重要的性能参数.结果表明,由于树脂基体隔断了Terfenol-D颗粒间的导通,与Terfenol-D相比,Terfenol-D/环氧树脂复合材料的动静态磁致伸缩性能及磁导率、弹性模量、磁机械耦合系数均有不同程度的降低,但其许用频率却提高了2个数量级,因此更适用于高频超声领域.
关键词:
树脂基磁致伸缩复合材料
,
Terfenol-D
,
磁致伸缩性能
,
增量磁导率
,
磁机械耦合系数
,
截止频率
郑洋
,
谢丹
,
刘理天
复合材料学报
研究了可用于磁场传感器的磁电复合材料,对传统的磁电复合材料进行了结构创新.采用条状PZT和Terfenol-D的材料体系,用热固树脂进行粘合,Terfenol-D沿长度方向磁化且PZT条沿厚度方向极化.与传统的1-3型复合不同的是:每根PZT的输出极被串联起来.在同样的磁场激励下,新型复合材料的输出电压为相同体积的同种结构复合材料的2.2倍,增强了材料对磁场的灵敏度和抗噪声性能.
关键词:
磁电复合材料
,
PZT
,
Terfenol-D
,
条状
,
串联
赵书文
,
韩晓艳
,
刘何燕
,
赵勇
,
曲静萍
,
李养贤
稀有金属材料与工程
采用一种以Sn作为添加剂的低温瞬时液相烧结方法来制备Terfenol-D.分别研究了粉末粒度、Sn含量、成型压力、烧结工艺对样品磁性能(包括磁致伸缩性能)和力学性能的影响.获得了在12×79.6 kA/m磁场下,与磁场平行方向磁致伸缩值为5.46×10-4的烧结样品,其制备条件为:粉末粒度＜75 μm,Sn含量为8%(质量分数,下同),成型压力为1.0 GPa,在250℃持续烧结150 s.
关键词:
液相烧结
,
Terfenol-D
,
磁致伸缩
