磁致伸縮是指材料在磁場(chǎng)下產(chǎn)生形變的現(xiàn)象。這種效應(yīng)最早于1842年被觀察到,當(dāng)時(shí)是由法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的。隨著對(duì)磁性材料性質(zhì)深入理解,磁致伸縮也逐漸被廣泛應(yīng)用于傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域。
1.磁致伸縮原理
磁致伸縮原理是指當(dāng)一個(gè)磁性材料(如鐵、鎳、鈷及其合金)處于外加磁場(chǎng)中,該材料自身的磁疇和晶格會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致整個(gè)材料的形狀和尺寸發(fā)生微小變化。其中,磁疇將跟隨磁場(chǎng)的方向偏轉(zhuǎn),而晶格則表現(xiàn)為拉伸或收縮。這種微小的變形通常是納米級(jí)別的,但復(fù)合多個(gè)材料時(shí),可以引起顯著的形變。
2.磁致伸縮材料
磁致伸縮材料分為單晶磁性材料和多晶磁性材料兩種。其中,單晶鐵基合金等對(duì)磁場(chǎng)變化特別敏感。而最廣泛應(yīng)用的是多晶材料,如鐵-鎳合金、鈷-鐵合金等,這些合金的性能可以通過調(diào)節(jié)組分和加工方式進(jìn)行控制。
3.磁致伸縮應(yīng)用
目前,磁致伸縮技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域。比如在汽車制造業(yè)中,磁致伸縮技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于ABS剎車、發(fā)動(dòng)機(jī)控制以及安全氣囊等諸多方面。另外,一些高精度型的科學(xué)儀器也需要使用到磁致伸縮材料來實(shí)現(xiàn)微調(diào)和糾偏。