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多功能凝固技術(shù)與裝備用于磁制功能材料的開發(fā)，靜磁場凝固技術(shù)成功應(yīng)用于高性能巨磁致伸縮材料Tb-Dy-Fe的低成本制備；溶體處理及深過冷定向凝固技術(shù)成功用于大塊形狀記憶合金FeGa的制備；受控凝固技術(shù)用于磁致冷材料NiMnln/NiMnGa的制備。該技術(shù)在能耗、生產(chǎn)效率及環(huán)境友好性方面均超過國外同類技術(shù)，實現(xiàn)了Tb-Dy-Fe磁致伸縮性能達(dá)到1700ppm；獲得了直徑8mm、長度7cm的大塊FeGa形狀記憶合金。

一、 項目簡介磁致伸縮材料具有磁致伸縮大、能量密度高、響應(yīng)速度快等特點，在功率換能器、精密控制系統(tǒng)、傳感器等方面得到廣泛應(yīng)用。針對磁致伸縮材料存在的制備工藝復(fù)雜、難于制備復(fù)雜形狀及高頻特性差等問題，提出一種方法來制備磁致伸縮材料。應(yīng)用制備的材料研制了換能器與傳感器等，在企業(yè)和大專院校得到應(yīng)用。二、 項目技術(shù)成熟程度已完成實驗工作，進(jìn)入中試階段，部分產(chǎn)品得到應(yīng)用。三、 技術(shù)指標(biāo)取向Tb-Dy-Fe合金樣品在40 kA/m磁場下的磁致伸縮為1000×10-6。粘結(jié)Sm-Dy-Fe合金樣品在低磁場下具有較高的磁致伸縮數(shù)值，當(dāng)磁場為100 kA/m時,磁致伸縮可達(dá)265×10-6。Fe-Ga合金樣品在10 kA/m磁場下的磁致伸縮為260×10-6。獲得實用新型專利，已申報發(fā)明專利。四、 市場前景材料在功率換能器、精密控制系統(tǒng)、有源消振及傳感器等方面得到廣泛應(yīng)用，市場前景廣闊。五、 規(guī)模與投資需求根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定。六、 生產(chǎn)設(shè)備真空熔煉爐、模具、壓機(jī)等。七、 效益分析按每年生產(chǎn)4噸計算，可獲利約1500-2000萬，八、 合作方式面談。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式王博文， 翁玲： 電話：022-60204363；E-mail: bwwang@hebut.edu.cn

國家“863”支持項目。采用一種新的制造技術(shù)，制造<110>軸向取向多晶棒材，在5MPa預(yù)應(yīng)力和500 Oe磁場下的磁致伸縮系數(shù)達(dá)l//=950-1150ppm，重復(fù)性好，一致性高，工藝易于控制，成品率高。已獲國家發(fā)明專利，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。 材料的應(yīng)用領(lǐng)域及市場前景預(yù)測 (1) 國防、航空航天和高技術(shù)領(lǐng)域：主要用于制造聲納用水聲換能器與水聲對抗換能器、線性馬達(dá)、燃油噴射器、傳感器、噪聲與振動控制系統(tǒng)等，可用于航空飛行器、地面運載工具和武器等。據(jù)預(yù)測2015年此領(lǐng)域的世界市場額將達(dá)到3.3億美元。 (2) 運輸領(lǐng)域：主要用于反噪聲、減振和消振、剎車系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、閥門、泵和線性馬達(dá)等。預(yù)測2015年世界需求量將達(dá)到10.5億美元，是本世紀(jì)初用量最大的領(lǐng)域。 (3) 現(xiàn)代高技術(shù)領(lǐng)域：主要用于超聲波技術(shù)、波動采油技術(shù)、海洋通訊、海洋開發(fā)與勘察、海洋捕撈等。預(yù)計2015年此領(lǐng)域的世界市場額將達(dá)到3.3-4.0億美元。

本項目綜合運用理論分析、數(shù)值仿真和實驗研究等方法，研制了基于磁致伸縮效應(yīng)的超聲導(dǎo)波檢測儀。該儀器集成度高，耗電少，可便攜，方便于現(xiàn)場檢測；傳感器可根據(jù)檢測結(jié)構(gòu)和檢測需求，該超聲    導(dǎo)波檢測儀可以根據(jù)檢測需要，更換不同結(jié)構(gòu)的傳感器，用于不同結(jié)構(gòu)的超聲導(dǎo)波檢測。可檢結(jié)構(gòu)包括    管道、板和桿等。該儀器檢測的先進(jìn)性包括：檢測信號可調(diào)；超聲導(dǎo)波模態(tài)可選；傳感器可安裝在某點，   對數(shù)米或數(shù)十米的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測；檢測全面、效率高。該磁致伸縮導(dǎo)波檢測儀的軟硬件系統(tǒng)完全自主開發(fā)， 獲批多項國家發(fā)明專利、實用新型專利和軟件著作權(quán)，擁有完全核心知識產(chǎn)權(quán)，總體技術(shù)達(dá)到國際水平，    處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

稀土超磁致伸縮材料的磁致伸縮應(yīng)變比壓電陶瓷大4倍以上，而且能量密度比壓電陶瓷大10倍以上，但其楊氏僅為壓電陶瓷的1/3左右。美國將其列為戰(zhàn)略性功能材料，并對我國實行禁運。傳統(tǒng)制備技術(shù)主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉爾斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮區(qū)區(qū)熔法(Float Zone法)。上述三種制備GMM工藝都存在共同缺陷：1.生產(chǎn)效率很低，生長一件?18′150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生產(chǎn)GMM工序很長，需要合金熔煉、晶體生長、熱處理等工序，生產(chǎn)成本高，設(shè)備投資大，3.生產(chǎn)GMM成品率只有15-30%。 本項目采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一步法工藝和設(shè)備生產(chǎn)稀土超磁致伸縮材料，與傳統(tǒng)工藝相比較主要有如下優(yōu)點：1.質(zhì)量好、高性能。因一步法工藝是將合金熔煉、晶體生長、熱處理三道工序集中于一臺設(shè)備完成，故減少了過程污染，雜質(zhì)和氧含量低，合金成分控制準(zhǔn)確，提高了材料的性能和產(chǎn)品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于實現(xiàn)自動化控制，操作簡單，人為因素少，故產(chǎn)品的合格率高(達(dá)80%)；單爐產(chǎn)能達(dá)5-10公斤，每天可以生產(chǎn)2-3爐，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)工藝提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制備大直徑（?70mm以上）棒材。一旦形成規(guī)模生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價格。稀土超磁致伸縮材料在低頻、大功率換能器中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。此外，可廣泛應(yīng)用到機(jī)械、電子、石油、紡織、航天、農(nóng)業(yè)等其他領(lǐng)域，是一種重要的新型功能材料，是許多高技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，被譽(yù)為是21世紀(jì)的戰(zhàn)略材料。

磁致伸縮導(dǎo)波單方向檢測方法，屬于無損檢測領(lǐng)域。該方法將兩激勵信號分別輸入兩激勵傳感器，在待測構(gòu)件中激勵出單向傳播的導(dǎo)波，兩接收傳感器分別接收導(dǎo)波信號，選擇將其中一個接收傳感器接收的導(dǎo)波信號延時處理后與另一個接收傳感器接收的導(dǎo)波信號相減，最終得到與導(dǎo)波同向的檢測信號。本發(fā)明利用雙磁致伸縮激勵傳感器進(jìn)行激勵，疊加后的激勵信號幅值加倍，從而提高了激勵能量，也提高了信噪比；同時，本發(fā)明利用雙磁致伸縮接收傳感器進(jìn)行接收，接收到的兩個導(dǎo)波信號通過信號疊加處理能進(jìn)一步提高信噪比，提高了缺陷的檢測精度。

基于磁致伸縮扭轉(zhuǎn)波檢測導(dǎo)磁構(gòu)件缺陷的裝置，屬于超聲波無損檢測裝置，目的在于克服縱向模式導(dǎo)波衰減較大，存在明顯頻散效應(yīng)的不足，檢測時無須對構(gòu)件表面進(jìn)行處理。本發(fā)明包括脈沖信號發(fā)生器、功率放大器、磁致伸縮扭轉(zhuǎn)波傳感器、信號預(yù)處理器、A/D 轉(zhuǎn)換器以及計算機(jī)；磁致伸縮扭轉(zhuǎn)波傳感器包括激勵單元和接收單元。計算機(jī)控制脈沖信號的產(chǎn)生，經(jīng)功率放大器放大，通過激勵單元在構(gòu)件中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波，接收單元接收構(gòu)件中傳播的扭轉(zhuǎn)波，經(jīng)信號預(yù)處理器處理，通過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過計算機(jī)處理獲得構(gòu)件的缺陷信息。本發(fā)明可

產(chǎn)品詳細(xì)介紹名稱：光纖拉伸-壓電陶瓷環(huán)形壓電陶瓷的特點? 多層共燒一體? 軸向響應(yīng)頻率大? d31和d33可靠運行? 在力傳感器/發(fā)電機(jī)中的廣泛應(yīng)用? 小的驅(qū)動電壓到50 V可以驅(qū)動非常高負(fù)荷? 溫度范圍：－273°C　～ + 130°C ? 表面絕緣：鍍銀電極，表面無涂層PZT陶瓷材料常數(shù)? d31： -240 picometer(皮米)/Volt(伏)? d33 ：+580 picometer(皮米)/Volt(伏)? 電介質(zhì)常數(shù)ε：1900? 居里溫度:250°C? 密度: 7.5 g/cm33? 彈性順度s33: 20x10-12 m2/N 單片壓電陶瓷微位移致動器選型表　　　     參　數(shù)型 號 外形尺寸φA×φB×L［mm］  標(biāo)稱直徑位移Ｌμ［um@300V］ 　無位移推力／最大推力［N@300V］ 剛度［N/um］ 壓電陶瓷     諧振頻率f 0 [kHz] 靜電容量［nF］（±20%）Rps300/20×18/20 φ20×φ18×20 0.5 120 24 44 20Rps300/32×23/25 φ32×φ23×25 0.6 180 30 32.4 7.3Rps300/24×22/26 φ24×φ22×26 0.55 140 30 31.77 26Rps300/20×18/20 φ24xφ22x12.5 0.55 140 30 35 12Rps300/20×18/20 φ21xφ17x20 0.53 120 24 36 9Rps300/20×18/20 φ21.5xφ18x20 0.53 120 24 45 1.4Rps300/20×18/20 φ13xφ11x3 0.34 110 33 45 18Rps300/20×18/20 φ18xφ16x25 0.43 110 25 76 11Rps300/20×18/20 φ18xφ16x7 0.43 110 25 65 10Rps300/20×18/20 φ18xφ15x7 0.43 110 25 66 5.8Rps300/14×12/8 φ14xφ12x8 0.34 80 27 52 16Rps300/20×17/25 φ20xφ17x25 0.52 120 24 54 11Rps300/21×18 /16 φ21xφ18x16 0.54 120 24 66 13Rps300/21.5×18/25 φ21.5xφ18x25 0.54 120 24 64 16Rps300/21.5×18/30 φ21.5xφ18x30 0.54 120 24 12 18Rps300/21.5×18.5/30 φ21.5xφ18.5x30 0.54 120 24 62 16Rps300/21.5×18/30 φ21.5xφ18x30 0.54 120 24 55 15Rps300/26×22/25 φ26xφ22x25 0.58 180 36 33 18Rps300/25×23/5 φ25xφ23x5 0.56 140 28 38 14Rps300/33×29.5/20 φ33xφ29.5x20 0.69 180 30 28 44Rps300/61.5×47/40 φ61.5xφ47x40 0.98 360 36 18 13Rps300/62×48/30 φ62xφ48x30 0.86 370 36 19 9Rps300/82×75/34 φ82xφ75x34 0.98 470 46 11 66Rps300/60×50/40 φ60xφ50x40 0.86 180 17 18 15Rps300/25.5×20/30 φ25.5xφ20x30 0.56 140 81 51 25Rps300/51×41/38 φ51xφ41x38 0.96 290 29 18 15官網(wǎng)：http://rznxkj.com/