자기 유도 변위 센서를위한 재료 및 선택 요인

1. 재료 λ s의 포화 자기 강증 계수는 가능한 한 큰;


물질의 자기 결정 이방성은 충분히 높아야합니다. 충분한 이방성 성능이 없으면 상당한 자기 강사를 가질 수 없습니다. 그러나, 이방성 에너지는 너무 커질 수 없으며, 그렇지 않으면 자기 모멘트 회전에 필요한 자기장이 너무 커서 낮은 자기장에서 상당한 자성 스트리션을 달성하는 것이 불가능합니다.


3. 재료 (λ-h) 곡선의 최대 기울기 d = (d) λ⁄ dh) max가 더 커야합니다. 이러한 방식으로, 재료는 전자기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는데 더 높은 효율을 갖는다;


4. 재료가 가능한 최대 전자 기계적 커플 링 계수 (또는 자기 탄성 커플 링 계수)를 갖도록 요구;


5. 재료가 자기 강도를 겪을 때 외부 응력에 의해 야기 된 자기 강도의 고장 및 손상을 피하기 위해 특정 압축 강도 (양성 자기 관내 재료)와 인장 강도 (음성 자기 관쇄 재료의 경우)와 특정 인성을 갖는다.


6. 좋은 온도 특성. 가이드 와이어는 자성 변위 변위 센서의 핵심 재료이며, 다양한 파라미터의 온도 변화는 센서의 온도 특성을 결정하는 주요 요인, 특히 비틀림 파의 전파 속도의 온도 계수는 가능한 한 작아야합니다. 실용적이고 고성능 자력 강제 재료를 얻기 위해 사람들은 이것에 대한 연구를 수행하여 일련의 자기 강사 재료를 만듭니다.


개발 프로세스에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.;


(1) 전통적인 자기 유도 금속 및 합금, 페라이트 및 비정질 물질


전통적인 자기 강성 금속 및 합금에는 어닐링 된 순수 니켈, 니켈 코발트 합금, 철 니켈 합금, 철 알루미늄 합금 등이 포함됩니다.


ferrite 페라이트 자성 강모 물질에는 Ni Co Ferrite 및 Ni Co Cu 페라이트가 포함되며, 이들 재료의 조성은 다양한 성능 요구 사항에 따라 적절하게 조정될 수있다. 일반적으로, 이들은 상이한 비율의 산화 니켈 (NIO), 산화철 (Fe ₂ O Æ), 산화 구리 (CUO) 및 산화 아연 (ZNO)으로 제형화된다.


③ 비정질 재료에는 주로 철 기반, 철-니켈 기반 및 코발트 기반의 세 가지 범주가 포함됩니다. 내부 원자 배열이있는 장거리 정렬 금속 또는 합금은 없습니다.


(2) 비 드문 지구 자기 근관 재료. 이 유형의 가장 두드러진 물질은 Ni Mn GA 시리즈 강자성 형상 메모리 합금 (FSMA)이며, 이는 자기장의 작용 하에서 거대한 변형의 몇 %를 유도 할 수 있습니다.


(3) 거대한 자성 강모 물질 (GMM)은 무거운 희토류 금속의 열광적 인 알로이드이며, 최대 (1-2) × 10-3 (0.1-0.2%)의 자기 강사 계수를 갖는 두 개의 순서입니다. 따라서 전통적인 제품보다 성능이 높기 때문에 거대한 자석 강모 재료라고합니다. 예를 들어 TBFE Å (Terfenol) 및 TBO와 같은. Å dyo.7fe ₂ (Terfenol d).


① 희토류 금속, 특히 무거운 희토류 금속은 저온에서 상당한 자기 강사를 나타내며 0K 및 77K에서 10-3-10-2의 순서에 도달합니다. 희토류 금속의 큐리 온도가 낮기 때문에 실온에서 직접 적용 할 수 없습니다.


② 희토류 전이 금속 화합물은 1969 년 Callen에 의해 전이 금속 전자 구름의 특성에 기초하여 Calen에 의해 제안되었으며, 이는 더 높은 퀴리 온도 점을 갖는다. 4.2K에서 TB3FE5O12와 같은 희토류 금속 산화물의 자기 강사 계수는 78K에서 2460 ×, 자기 강사 계수는 560 × 10-6이다.


Actinide 금속 화합물은 또한 저온에서 상당한 자성증을 나타내며, 일부는 4.2k λ 111에서 7000 × 10-6에서 미국과 같은 희토류 화합물을 능가합니다. 그러나 이들 화합물의 큐리 온도는 약 100k에 불과하므로 엔지니어링 실습에서는 적용하기가 어렵습니다.


GMPC (Giant MagnetoStrictive Powder Composite)는 고주파 자기장 하에서 높은 비율, 처리 어려움 및 재료 난방과 같은 테르 페놀 -D로드의 단점을 극복하기 위해 개발되었습니다. 그것은 거대한 자기 유도 합금을 기반으로하며 위의 단점을 크게 극복 할 수 있습니다. GMPC는 Terfenol-D 자성 검사 재료의 새로운 개발 방향이 될 것입니다.