Materiales magnetostrictivos de tierras raras
Cuando una sustancia se magnetiza en un campo magnético, se alarga o acorta en la dirección de magnetización, lo que se denomina magnetostricción. El valor magnetostrictivo de los materiales magnetostrictivos generales es de tan solo 10⁻¹⁻¹⁻¹, lo cual es muy pequeño, por lo que sus campos de aplicación también son limitados. Sin embargo, en los últimos años, se ha descubierto que existen materiales de aleación en aleaciones de tierras raras con una magnetostricción entre 10⁻² y 10⁻¹⁻¹ veces mayor. Este material con gran magnetostricción se conoce como material magnetostrictivo gigante de tierras raras.
Los materiales magnetoestrictivos gigantes de tierras raras (REGMM) son un nuevo tipo de material funcional desarrollado por países extranjeros a finales de la década de 1980. Se refieren principalmente a compuestos intermetálicos basados en hierro de tierras raras. Este tipo de material tiene un valor magnetoestrictivo mucho mayor que el hierro, el níquel y otros materiales. En los últimos años, con la continua reducción del costo de los materiales magnetoestrictivos gigantes de tierras raras (REGMM) y la continua expansión de sus campos de aplicación, la demanda del mercado se ha fortalecido cada vez más.
Desarrollo de materiales magnetoestrictivos de tierras raras
El Instituto de Investigación del Hierro y el Acero de Beijing inició su investigación sobre la tecnología de preparación de GMM. En 1991, fue el primero en China en preparar barras de GMM y obtuvo una patente nacional. Posteriormente, se llevaron a cabo investigaciones y aplicaciones adicionales en transductores acústicos subacuáticos de baja frecuencia, detección de corriente por fibra óptica, transductores de soldadura ultrasónica de alta potencia, etc., y se desarrollaron tecnología y equipos de GMM de producción integrada eficiente, con derechos de propiedad intelectual independientes y una capacidad de producción anual de toneladas. El material GMM desarrollado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing se ha probado en 20 unidades, tanto a nivel nacional como internacional, con buenos resultados. Lanzhou Tianxing Company también ha desarrollado una línea de producción con una capacidad de producción anual de toneladas y ha logrado importantes avances en el desarrollo y la aplicación de dispositivos GMM.
Aunque la investigación sobre GMM en China comenzó no demasiado tarde, aún se encuentra en sus primeras etapas de industrialización y desarrollo de aplicaciones. Actualmente, China no solo necesita avanzar en la tecnología, los equipos y los costos de producción de GMM, sino que también necesita invertir en el desarrollo de dispositivos de aplicación de materiales. Los países extranjeros otorgan gran importancia a la integración de materiales funcionales, componentes y dispositivos de aplicación. El material ETREMA en Estados Unidos es el ejemplo más representativo de la integración de la investigación y la venta de materiales y dispositivos de aplicación. La aplicación de GMM abarca diversos campos, y los expertos y emprendedores de la industria deben tener una visión estratégica, visión de futuro y un conocimiento adecuado del desarrollo y la aplicación de materiales funcionales con amplias perspectivas de aplicación en el siglo XXI. Deben seguir de cerca las tendencias de desarrollo en este campo, acelerar su proceso de industrialización y promover y apoyar el desarrollo y la aplicación de dispositivos de aplicación de GMM.
Ventajas de los materiales magnetoestrictivos de tierras raras
El GMM presenta una alta tasa de conversión de energía mecánica y eléctrica, alta densidad energética, alta velocidad de respuesta, buena confiabilidad y un modo de conducción sencillo a temperatura ambiente. Estas ventajas de rendimiento han impulsado cambios revolucionarios en los sistemas tradicionales de información electrónica, sistemas de detección, sistemas de vibración, etc.
Aplicación de materiales magnetoestrictivos de tierras raras
En el rápido desarrollo tecnológico del nuevo siglo, se han introducido más de 1000 dispositivos GMM. Las principales áreas de aplicación del GMM incluyen las siguientes:
1. En las industrias de defensa, militar y aeroespacial, se aplica a comunicaciones móviles de barcos submarinos, sistemas de simulación de sonido para sistemas de detección/detección, aeronaves, vehículos terrestres y armas;
2. En la industria electrónica y las industrias de tecnología de control automático de alta precisión, las unidades de microdesplazamiento fabricadas con GMM se pueden utilizar para robots, mecanizado de ultraprecisión de diversos instrumentos de precisión y unidades de disco óptico;
3. Industria de ciencias marinas e ingeniería offshore, equipos de estudio para distribución de corrientes oceánicas, topografía submarina, predicción de terremotos y sistemas de sonar de baja frecuencia y alta potencia para transmitir y recibir señales acústicas;
4. Industrias de fabricación de maquinaria, textiles y automóviles, que pueden utilizarse para sistemas de frenos automáticos, sistemas de inyección de combustible/inyección y fuentes de energía micromecánicas de alto rendimiento;
5. Ultrasonidos de alta potencia, industrias petroleras y médicas, utilizados en química de ultrasonidos, tecnología médica de ultrasonidos, audífonos y transductores de alta potencia.
6. Se puede utilizar en muchos campos, como maquinaria de vibración, maquinaria de construcción, equipos de soldadura y audio de alta fidelidad.
Sensor de desplazamiento magnetoestrictivo de tierras raras
Hora de publicación: 16 de agosto de 2023