研究人员开发了演示巨型磁致伸缩效应的新型合金材料

马里兰州大学(UMD)与多学院科学家合作,通过先进的材料研究和非常古老的冶金工艺组合开发了一种创新的合金材料,铺平了生产磁性微机械装置和传感器的方式。

新颖的合金材料表明了“巨大的磁致伸缩”,当其放置在强大的磁场中时表示材料中的放大尺寸变化的现象。这种现象与众所周知的压电效应相当,使得在电场存在下使诸如石英缩的材料的材料。欧洲杯足球竞彩然而,与压电材料相反,磁致伸缩材料消除了线的要求,并且可以通过外部磁场欧洲杯足球竞彩源操纵。

在退火的钴铁合金的NIST拍摄的TEM(传输电子显微镜)图像。在该合金中看到的高磁致伸缩是由于两相铁富含(阴影蓝色)和富含钴(阴影的红色)结构和纳米级偏析。信用:叶片/ nist

由铁和钴制成的创新合金证明了这些独特的性质,而无需加入稀土金属。研究人员利用组合分类方法来识别加工和金属比例的最佳组合。它们创造了许多具有各种尺寸的小型测试悬臂,并通过稳定地将钴的比例沿着悬臂的序列稳定地改变熨斗的比例来施加薄膜合金涂层。他们还雇用了两种类型的热处理。一种方法包括将合金材料加热到退火温度,然后在水中突然淬火。

斯坦福Synchrotron辐射源(SSRL)和NIST精确地测量了新型材料的结构和机械性能。基于数据,最佳性能的合金具有复杂的Hetereogy,纳米级结构,其中富含钴的晶体横跨独特的铁富含晶体形式。

该合金的磁致伸缩是通过测量在磁场的存在下的小的硅悬臂引起的合金弯曲的幅度并使用NIST的测量来测量悬臂的硬度算出。最佳退火合金在磁场中显示出显着的磁致伸缩效应,下降至0.01吨。

NIST的Will Osborn表示淬火合金可以提供通过压电微生物的加工和尺寸优势。Osborn表示,这些金属合金是MEMS器件的未来发电材料。

来源:http://www.nist.gov.

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