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多功能凝固技術與裝備用于磁制功能材料的開發，靜磁場凝固技術成功應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成功用于大塊形狀記憶合金FeGa的制備；受控凝固技術用于磁致冷材料NiMnln/NiMnGa的制備。該技術在能耗、生產效率及環境友好性方面均超過國外同類技術，實現了Tb-Dy-Fe磁致伸縮性能達到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、響應速度快等特點，在功率換能器、精密控制系統、傳感器等方面得到廣泛應用。針對磁致伸縮材料存在的制備工藝復雜、難于制備復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。應用制備的材料研制了換能器與傳感器等，在企業和大專院校得到應用。二、 項目技術成熟程度已完成實驗工作，進入中試階段，部分產品得到應用。三、 技術指標取向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Sm-Dy-Fe合金樣品在低磁場下具有較高的磁致伸縮數值，當磁場為100 kA/m時,磁致伸縮可達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，已申報發明專利。四、 市場前景材料在功率換能器、精密控制系統、有源消振及傳感器等方面得到廣泛應用，市場前景廣闊。五、 規模與投資需求根據生產規模確定。六、 生產設備真空熔煉爐、模具、壓機等。七、 效益分析按每年生產4噸計算，可獲利約1500-2000萬，八、 合作方式面談。九、 項目具體聯系人及聯系方式王博文， 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，制造<110>軸向取向多晶棒材，在5MPa預應力和500 Oe磁場下的磁致伸縮系數達l//=950-1150ppm，重復性好，一致性高，工藝易于控制，成品率高。已獲國家發明專利，擁有自主知識產權。 材料的應用領域及市場前景預測 (1) 國防、航空航天和高技術領域：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、燃油噴射器、傳感器、噪聲與振動控制系統等，可用于航空飛行器、地面運載工具和武器等。據預測2015年此領域的世界市場額將達到3.3億美元。 (2) 運輸領域：主要用于反噪聲、減振和消振、剎車系統、燃油噴射系統、閥門、泵和線性馬達等。預測2015年世界需求量將達到10.5億美元，是本世紀初用量最大的領域。 (3) 現代高技術領域：主要用于超聲波技術、波動采油技術、海洋通訊、海洋開發與勘察、海洋捕撈等。預計2015年此領域的世界市場額將達到3.3-4.0億美元。

本項目綜合運用理論分析、數值仿真和實驗研究等方法，研制了基于磁致伸縮效應的超聲導波檢測儀。該儀器集成度高，耗電少，可便攜，方便于現場檢測；傳感器可根據檢測結構和檢測需求，該超聲    導波檢測儀可以根據檢測需要，更換不同結構的傳感器，用于不同結構的超聲導波檢測。可檢結構包括    管道、板和桿等。該儀器檢測的先進性包括：檢測信號可調；超聲導波模態可選；傳感器可安裝在某點，   對數米或數十米的結構進行檢測；檢測全面、效率高。該磁致伸縮導波檢測儀的軟硬件系統完全自主開發， 獲批多項國家發明專利、實用新型專利和軟件著作權，擁有完全核心知識產權，總體技術達到國際水平，    處于國內領先水平。

稀土超磁致伸縮材料的磁致伸縮應變比壓電陶瓷大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。美國將其列為戰略性功能材料，并對我國實行禁運。傳統制備技術主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉爾斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮區區熔法(Float Zone法)。上述三種制備GMM工藝都存在共同缺陷：1.生產效率很低，生長一件?18′150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生產GMM工序很長，需要合金熔煉、晶體生長、熱處理等工序，生產成本高，設備投資大，3.生產GMM成品率只有15-30%。 本項目采用具有自主知識產權的一步法工藝和設備生產稀土超磁致伸縮材料，與傳統工藝相比較主要有如下優點：1.質量好、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備完成，故減少了過程污染，雜質和氧含量低，合金成分控制準確，提高了材料的性能和產品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于實現自動化控制，操作簡單，人為因素少，故產品的合格率高(達80%)；單爐產能達5-10公斤，每天可以生產2-3爐，生產效率比傳統工藝提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制備大直徑（?70mm以上）棒材。一旦形成規模生產，大幅度降低生產成本和產品價格。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用。此外，可廣泛應用到機械、電子、石油、紡織、航天、農業等其他領域，是一種重要的新型功能材料，是許多高技術的物質基礎，被譽為是21世紀的戰略材料。

磁致伸縮導波單方向檢測方法，屬于無損檢測領域。該方法將兩激勵信號分別輸入兩激勵傳感器，在待測構件中激勵出單向傳播的導波，兩接收傳感器分別接收導波信號，選擇將其中一個接收傳感器接收的導波信號延時處理后與另一個接收傳感器接收的導波信號相減，最終得到與導波同向的檢測信號。本發明利用雙磁致伸縮激勵傳感器進行激勵，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，本發明利用雙磁致伸縮接收傳感器進行接收，接收到的兩個導波信號通過信號疊加處理能進一步提高信噪比，提高了缺陷的檢測精度。

基于磁致伸縮扭轉波檢測導磁構件缺陷的裝置，屬于超聲波無損檢測裝置，目的在于克服縱向模式導波衰減較大，存在明顯頻散效應的不足，檢測時無須對構件表面進行處理。本發明包括脈沖信號發生器、功率放大器、磁致伸縮扭轉波傳感器、信號預處理器、A/D 轉換器以及計算機；磁致伸縮扭轉波傳感器包括激勵單元和接收單元。計算機控制脈沖信號的產生，經功率放大器放大，通過激勵單元在構件中產生扭轉波，接收單元接收構件中傳播的扭轉波，經信號預處理器處理，通過 A/D 轉換器轉換為數字信號，通過計算機處理獲得構件的缺陷信息。本發明可

產品詳細介紹名稱：光纖拉伸-壓電陶瓷環形壓電陶瓷的特點? 多層共燒一體? 軸向響應頻率大? d31和d33可靠運行? 在力傳感器/發電機中的廣泛應用? 小的驅動電壓到50 V可以驅動非常高負荷? 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? d31： -240 picometer(皮米)/Volt(伏)? d33 ：+580 picometer(皮米)/Volt(伏)? 電介質常數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　數型 號 外形尺寸φA×φB×L［mm］  標稱直徑位移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：http://rznxkj.com/