磁致伸缩系数计量:智能材料的新方向
一、磁致伸缩的基本概念
定义
磁致伸缩是指某些材料在外加磁场作用下发生尺寸变化的现象。磁致伸缩系数衡量了这种变化的程度。
正负效应
材料在磁场作用下可能膨胀(正磁致伸缩)也可能收缩(负磁致伸缩),这一特性被用于制造传感器和执行器。
二、磁致伸缩系数计量的技术手段
激光干涉法
使用激光干涉仪精确测量样品在施加磁场前后的长度变化,计算磁致伸缩系数。
应变片法
将应变片贴附于样品表面,在磁场作用下记录应变片电阻的变化,间接推算出磁致伸缩系数。
三、磁致伸缩系数计量的应用实例
超声波换能器
利用磁致伸缩材料制作的换能器能够高效转换电能为机械振动,广泛应用于医学成像和无损检测。
精密位移控制
在高精度定位系统中,磁致伸缩执行器提供微米级别的位移调整能力。
能量收集装置
磁致伸缩材料可用于构建振动能量收集器,将环境中的机械振动转化为电能。