磁致伸縮材料的選擇
自從發(fā)現(xiàn)物質的磁致伸縮效應后,，人們就一直想利用這一物理效應來制造有用的功能器件與設備,。為此人們研究和發(fā)展了一系列磁致伸縮材料,，主要有三大類：即：磁致伸縮的金屬與合金,，如鎳（Ni）基合金（Ni,， Ni－Co合金,， Ni－Co－Cr合金）和鐵基合金（如 Fe－Ni合金， Fe－Al合金,， Fe－ Co－V合金等）和鐵氧體磁致伸縮材料,，如 N i－Co和 Ni－Co－Cu鐵氧體材料等,。這兩種稱為傳統(tǒng)磁致伸縮材料，其λ值（在20—80ppm之間）過小,，它們沒有得到推廣應用,，后來人們發(fā)現(xiàn)了電致伸縮材料，如（ Pb,， Zr,，Ti）C03材料，（簡稱為 P ZT或稱壓電陶瓷材料）,，其電致伸縮系數(shù)比金屬與合金的大約200~400ppm,，它很快得到廣泛應用；第三大類是近期發(fā)展的稀土金屬間化合物磁致伸縮材料,，例如以（ Tb,，Dy）Fe2化合物為基體的合金
Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料（下面簡稱 T b－Dy— Fe材料）的λ達到1500~2000ppm，比前兩類材料的λ大1~2個數(shù)量級,，因此稱為稀土超磁致伸縮材料,。
和傳統(tǒng)超磁致伸縮材料及壓電陶瓷材料（PZT）相比，稀土超磁致伸縮材料是,，它具有下列優(yōu)點：磁致伸縮應變λ比純 N i大50倍,，比PZT材料大5—25倍，比純 N i和 Ni－Co合金高400~800倍,；磁致伸縮應變時產(chǎn)生的推力很大,，直徑約l0mm的 Tb－Dy－Fe的棒材，磁致伸縮時產(chǎn)生約200公斤的推力,。能量轉換效率（用機電耦合系數(shù) K33表示）高達70%,，而 Ni基合金僅有16%，PZT材料僅有40~60%,；其彈性模量隨磁場而變化,，可調控；響應時間（由施加磁場到產(chǎn)生相應的應變λ所需的時間稱響應時間）僅百萬分之一秒,，比人的思維還快,；頻率特性好，可在低頻率（幾十至1000赫茲）下工作,，工作頻帶寬,；穩(wěn)定性好，可靠性高,，其磁致伸縮性能不隨時間而變化,，無疲勞，無過熱失效問題,。