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國家“863”支持項(xiàng)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(chǎng)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(shí)產(chǎn)權(quán)。 材料的應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè) (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(duì)抗換能器、線性馬達(dá)、燃油噴射器、傳感器、噪聲與振動(dòng)控制系統(tǒng)等，可用于航空飛行器、地面運(yùn)載工具和武器等。據(jù)預(yù)測(cè)2015年此領(lǐng)域的世界市場(chǎng)額將達(dá)到3.3億美元。 (2) 運(yùn)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(cè)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(dòng)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(jì)2015年此領(lǐng)域的世界市場(chǎng)額將達(dá)到3.3-4.0億美元。

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(duì)我國實(shí)行禁運(yùn)。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(xiàng)目采用具有自主知識(shí)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(diǎn)：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(tái)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jià)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。

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(chǎng)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(shí)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(xiàng)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(diǎn)，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(duì)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(xiàng)目技術(shù)成熟程度已完成實(shí)驗(yàn)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(chǎng)下的磁致伸縮為1000×10-6。粘結(jié)Sm-Dy-Fe合金樣品在低磁場(chǎng)下具有較高的磁致伸縮數(shù)值，當(dāng)磁場(chǎng)為100 kA/m時(shí),磁致伸縮可達(dá)265×10-6。Fe-Ga合金樣品在10 kA/m磁場(chǎng)下的磁致伸縮為260×10-6。獲得實(shí)用新型專利，已申報(bào)發(fā)明專利。四、 市場(chǎng)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(chǎng)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(jì)算，可獲利約1500-2000萬，八、 合作方式面談。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式王博文， 翁玲： 電話：022-60204363；E-mail: [email protected]

本項(xiàng)目綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)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(cè)儀。該儀器集成度高，耗電少，可便攜，方便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；傳感器可根據(jù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)和檢測(cè)需求，該超聲    導(dǎo)波檢測(cè)儀可以根據(jù)檢測(cè)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(cè)。可檢結(jié)構(gòu)包括    管道、板和桿等。該儀器檢測(cè)的先進(jìn)性包括：檢測(cè)信號(hào)可調(diào)；超聲導(dǎo)波模態(tài)可選；傳感器可安裝在某點(diǎn)，   對(duì)數(shù)米或數(shù)十米的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)；檢測(cè)全面、效率高。該磁致伸縮導(dǎo)波檢測(cè)儀的軟硬件系統(tǒng)完全自主開發(fā)， 獲批多項(xiàng)國家發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和軟件著作權(quán)，擁有完全核心知識(shí)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。

對(duì)稀土合金磁性材料的電磁輸運(yùn)特性、變磁性轉(zhuǎn)變、自旋重定向及 其與之相關(guān)的結(jié)構(gòu)相變等行為進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)研究，重點(diǎn)關(guān)注其中 介觀尺度磁疇結(jié)構(gòu)、相分離現(xiàn)象以及微觀電子結(jié)構(gòu)等的衍變規(guī)律、 以及它們與宏觀電磁現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，深入理解稀土元素在其中發(fā) 揮的重要作用以及稀土合金材料的磁性作用機(jī)制，探究4f—3d電子 的相互作用機(jī)理，以達(dá)到探尋其微觀物理本質(zhì)的目的；在此基礎(chǔ)上 ，進(jìn)一步研究該類材料中的磁熱效應(yīng)，為磁制冷技術(shù)的推廣與應(yīng)用 提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。 該項(xiàng)目的研究對(duì)象為先進(jìn)功能材料，對(duì)于改善生活環(huán)境和節(jié)能減排 都具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。 該項(xiàng)目已獲上海市自然基金項(xiàng)目立項(xiàng)支持。

?  成果簡介：為了克服直流電機(jī)及斬波控制系統(tǒng)效率低、體積與重量大、電機(jī)換向極需要頻繁維護(hù)、難于有效實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛再生制動(dòng)以及交流電機(jī)及控制器低速大轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定特性較差以及一般永磁直流電機(jī)斬波控制系統(tǒng)不能滿足電動(dòng)車輛大扭矩需求的缺點(diǎn)，發(fā)明了一種全新的牽引電機(jī)自動(dòng)控制模式，設(shè)計(jì)出稀土變磁通電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的增磁繞組接到永磁電機(jī)的續(xù)流回路中，使得該電機(jī)及其控制器既有稀土永磁電機(jī)的高效和高功率密度的優(yōu)點(diǎn)，又具備直流串激牽引電機(jī)低速大扭矩的特性，并具有比串激直流電機(jī)更優(yōu)良的自動(dòng)弱磁性

磁致伸縮導(dǎo)波單方向檢測(cè)方法，屬于無損檢測(cè)領(lǐng)域。該方法將兩激勵(lì)信號(hào)分別輸入兩激勵(lì)傳感器，在待測(cè)構(gòu)件中激勵(lì)出單向傳播的導(dǎo)波，兩接收傳感器分別接收導(dǎo)波信號(hào)，選擇將其中一個(gè)接收傳感器接收的導(dǎo)波信號(hào)延時(shí)處理后與另一個(gè)接收傳感器接收的導(dǎo)波信號(hào)相減，最終得到與導(dǎo)波同向的檢測(cè)信號(hào)。本發(fā)明利用雙磁致伸縮激勵(lì)傳感器進(jìn)行激勵(lì)，疊加后的激勵(lì)信號(hào)幅值加倍，從而提高了激勵(lì)能量，也提高了信噪比；同時(shí)，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(gè)導(dǎo)波信號(hào)通過信號(hào)疊加處理能進(jìn)一步提高信噪比，提高了缺陷的檢測(cè)精度。