四、其他磁性材料:磁致伸缩、磁记录、磁泡等功能性材料磁致伸缩材料:具有显著磁致伸缩效应的磁性材料
磁致伸缩是指物体在磁场中磁化时,在磁化方向会发生伸长或缩短,当通过线圈的电流变化或者是改变与磁体的距离时其尺寸即发生显著 变化的铁磁性材料,通常称为铁磁致伸缩材料 。磁致伸缩效应类似于 我们生活中常见的热胀冷缩 , 但是对于某些材料来说,磁致伸缩是有 取向的,即材料只可以在某个方向呈现明显磁致伸缩 。
目前常见的磁致伸缩材料有稀土大磁致伸缩材料铽镝铁合金(GMM,Terfenol-D) , 脆性改良铽镝铁合金(TD-plus),铁镓合金(Galfenol),磁控形状记忆合金(MSMA)Ni-Mn-Ga , 磁致伸缩波导丝,铁钴钒合金,铁镍合金,纯镍 , 铁铝合金等 。
目前磁致伸缩智能材料被关注较多的是稀土磁致伸缩材料 Terfenol-D 。饱和磁致伸缩系数最高可达 1500PPM 。这种材料在电磁场的作用下可 以产生微变形或声能,也可以将微变形或声能转化为电磁能 。在国防、 航空航天和高技术领域应用极为广泛,如声纳与水声对抗换能器、线 性马达、微位移驱动(如飞机机翼和机器人的自动调控系统),噪声与 振动控制系统、海洋勘探与水下通讯、超声技术(医疗、化工、制药、 焊接等)、燃油喷射系统等领域 。
磁记录材料是指在信息记录材料工业中 , 以磁化介质的形式实现记录、还 原和贮存声音、图像、数码等信息的记录材料,由磁粉分散在粘合剂中 。后涂敷在塑料或铝合金底片上组成 。例如:用于各种录音装臵的磁带,用 于外存贮器的磁盘、磁性卡片,以及用于电子计算机和大容量电视广播或 家用电视的磁光盘等 。
在物理学中将这些产品称为磁记录介质 。在这些产品的消费结构中,以录 音磁带所占的比例最大 。磁记录具有记录密度高 , 稳定可靠,可反复使用, 时间基准可变,可记录的频率范围宽,信息写入、读出速度快等特点 。广 泛应用于广播、 电影、 电视、教育、医疗、自动控制、地质勘探、电子计 算技术、军事、航天及日常生活等方面 。
磁泡材料是指在一定外磁场作用下,表面呈现磁泡阵列的磁性材料 。其主 要为薄膜型材料,其单轴各向异性强,畴壁矫顽力小,迁移率高,在机械 应力、温度等影响下稳定性好,化学稳定性高 。
磁泡材料主要用于制作磁泡存储器 。这是一种全固体化的电子式存储器 。它没有机械部分,不仅具有抗振动,抗辐射、抗恶劣环境等性能和很高的 信息存储密度,而且具有体积小、重量轻、速度高、功耗低、信息不易丢 失等优点 。现已广泛用于军事、卫星通信、航天、航空、数控机床等领域 中 。
磁电阻材料是具有显著磁电阻效应(即磁性材料在受到外加磁场作用时引 起的电阻变化)的特种磁性材料 。已获得应用的主要有镍铁系和镍钴系磁 性合金,其特点是不论磁场与电流的方向平行还是垂直都会产生磁电阻效 应 , 且低温磁电阻率高于室温 。利用磁电阻效应做成的换能器和传感器装 臵简单 , 对速度和频率不敏感 。磁电阻材料可用于制作磁记录读出磁头、 磁泡读出器和磁膜存储器的读出器等 。
磁光材料是指在紫外到红外波段 , 具有磁光效应的光信息功能材料,稀土 磁光材料是一种新型的光信息功能材料 。利用这类材料的磁光特性以及光、 电、磁的相互作用和转换 , 制成具有各种功能的光学器件 。例如,调制器、 隔离器、环行器、磁光开关、偏转器、相移器、光信息处理机、激光陀螺 偏频磁镜、磁强计、磁光传感器等 。
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