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   超磁致伸縮材料（GMM）是自20世紀70年代迅速發(fā)展起來的新型功能材料,目前已被視為21世紀提高國家高科技綜合競爭力的戰(zhàn)略性功能材料。GMM器件的性能已被證明優(yōu)于壓電陶瓷換能材料,在軍民兩用高科技領域具有難以估量的應用前景。
   據(jù)北京鋼鐵研究總院王龍妹教授介紹,上經營GMM業(yè)務的企業(yè)主要有美國ETREMA公司、英國稀土制品公司、日本住友輕金屬公司等。GMM自上世紀80年代開始投入西方市場,歷經20余年的發(fā)展,當前GMM市場售價已較zui初降低了20余倍。近年來隨著GMM制適成本的不斷降低和應用領域的不斷擴大,市場需求有愈發(fā)強勁之勢。
   GMM的尺寸伸縮可隨外加磁場成比例變化,其磁致伸縮系數(shù)遠大于傳統(tǒng)的磁致伸縮材料。1971年美國*表面武器實驗室開始尋找在室溫下具有大磁致伸縮的材料,發(fā)現(xiàn)TbFe2、DyFe2、SmFe2等具有很好的磁致伸縮性能,但是它們需要很強的磁場才能驅動,這就限制了該材料的應用。為此,他們又研究了新的合金材料,這種合金材料具有很高的居里溫度,磁致伸縮性能優(yōu)異,使得實際應用成為可能,由此引起了業(yè)界對GMM開發(fā)及應用的極大關注。
    GMM在室溫下機械能－電能轉換率高、能量密度大、響應速度高、可靠性好、驅動方式簡單,正是這些性能優(yōu)點引發(fā)了傳統(tǒng)電子信息系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、振動系統(tǒng)等的革命性變化。
    迄今已有1000多種GMM器件問世,應用面涉及航空航天、國防、電子、機械、石油、紡織、農業(yè)等諸多領域,大大促進了相關產業(yè)的技術進步。例如大功率GMM換能器用于油井處理,可降低石油粘度,改善流動特性,大大提高石油產量。
     在科技發(fā)展日新月異的新世紀,GMM的重要性必將越來越突出,應用也將更廣泛。預計未來GMM的主要應用領域有以下幾個方面：在國防及航空航天業(yè),應用于水下艦艇移動通訊、探/檢測系統(tǒng)、聲音模擬系統(tǒng)、航空飛行器、地面運載工具和武器等；電子工業(yè)及高精度自動控制等技術行業(yè),用GMM制造的微位移驅動器可用于機器人、超精密機械加工、各種精密儀器和光盤驅動器等；海洋科學及近海工程業(yè),用于海流分布、水下地貌、地震預報等的勘測裝置和用于發(fā)射及接收聲訊號的大功率低頻聲納系統(tǒng)等；機械、紡織業(yè)及汽車制造業(yè),可用于自動剎車系統(tǒng)、燃料/注入噴射系統(tǒng)和高性能微型機械功率源等；大功率超聲波、石油業(yè)及醫(yī)療業(yè),用于超聲化學、超聲醫(yī)療技術、*和大功率換能器等。此外,還可用于振動機械、建筑機械及焊接裝置、高保真音響等許多領域。
    北京鋼鐵研究總院在GMM制備技術方面的研究起步較早,1991年在國內制備出GMM棒材,獲得了國家。此后又進一步開展了低頻水聲換能器、光纖電流檢測、大功率超聲焊接換能器等的研究和應用,開發(fā)出了具有自主知識產權的年產能達噸級的集成生產GMM技術和裝備。北京科技大學研制的GMM材料在國內外20家單位試用,效果良好。蘭州天星公司也開發(fā)了年產能達噸級的生產線,在GMM器件開發(fā)、應用方面頗有建樹。 
    據(jù)王龍妹教授介紹,雖然我國對于GMM的研究工作起步不算晚,但在產業(yè)化和應用開發(fā)方面還處于起步階段。目前我國不僅需要在GMM生產技術、生產裝備、生產成本上有所突破,同時也需要在材料應用器件開發(fā)上傾注精力。國外很重視功能材料與元件、應用器件的一體化,美國的ETREMA材料就是材料和應用器件研發(fā)、銷售一體化zui典型的例子。GMM的應用涉及到很多領域,業(yè)界的有識之士和企業(yè)家應該具備戰(zhàn)略性的眼光,高瞻遠矚,對這一21世紀應用前景廣闊的功能材料的發(fā)展和應用有足夠的了解和認識,密切關注該領域的發(fā)展動態(tài),加快其產業(yè)化進程,推動和扶植GMM應用器件的開發(fā)和應用。