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高磁导率材料FeCuNbSiB对超磁致伸缩/压电层合材料磁电性能的影响

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陈蕾, 李平, 文玉梅, 王东. 2011: 高磁导率材料FeCuNbSiB对超磁致伸缩/压电层合材料磁电性能的影响, 物理学报, 60(6): 658-666.
引用本文: 陈蕾, 李平, 文玉梅, 王东. 2011: 高磁导率材料FeCuNbSiB对超磁致伸缩/压电层合材料磁电性能的影响, 物理学报, 60(6): 658-666.
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Chen Lei, Li Ping, Wen Yu-Mei, Wang Dong. 2011: Effect of High-permeability FeCuNbSiB on magnetoelectric property of magnetostrictive/piezoelectric composite, Acta Physica Sinica, 60(6): 658-666.
Citation: Chen Lei, Li Ping, Wen Yu-Mei, Wang Dong. 2011: Effect of High-permeability FeCuNbSiB on magnetoelectric property of magnetostrictive/piezoelectric composite, Acta Physica Sinica, 60(6): 658-666.
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高磁导率材料FeCuNbSiB对超磁致伸缩/压电层合材料磁电性能的影响

  • 重庆大学光电工程学院,教育部光电技术及系统重点实验室,重庆400044

Effect of High-permeability FeCuNbSiB on magnetoelectric property of magnetostrictive/piezoelectric composite

  • 摘要: 采用超磁致伸缩材料TbxDy1-xFe2(x≈0.3)(Teffenol-D)、压电材料PbZrxTi1-xO3(PZT)和高磁导率材料FeCuNbSiB构造了新型的层合结构.由于引入高磁导率材料FeCuNbSiB改变了Terfenol-D的内部磁场分布,并且在磁场作用下,FeCuNbSiB发生形变对Terfenol-D产生应力,增大了Terfenol-D的饱和磁致伸缩系数,使得该层合结构具有更高的磁电电压输出.利用磁荷理论,分析了FeCuNbSiB对Terfenol-D内部有效磁场分布的影响,并采用磁致伸缩材料Terfenol-D的非线性本构关系和等效电路法研究了FeCuNbSiB对其磁致伸缩系数的影响以及该层合结构的低频磁电电压系数理论计算公式.通过实验研究表明:理论值和实验值定性符合,且该结构的低频最大磁电电压系数是Terfenol-D/PZT-8H(MP)层合结构的1.3倍.同时发现,当FeCuNbSiB厚度小于180 μm时,层合结构的最大磁电电压系数与高磁导率材料FeCuNbSiB的厚度呈线性关系.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-06-30

高磁导率材料FeCuNbSiB对超磁致伸缩/压电层合材料磁电性能的影响

  • 重庆大学光电工程学院,教育部光电技术及系统重点实验室,重庆400044

摘要: 采用超磁致伸缩材料TbxDy1-xFe2(x≈0.3)(Teffenol-D)、压电材料PbZrxTi1-xO3(PZT)和高磁导率材料FeCuNbSiB构造了新型的层合结构.由于引入高磁导率材料FeCuNbSiB改变了Terfenol-D的内部磁场分布,并且在磁场作用下,FeCuNbSiB发生形变对Terfenol-D产生应力,增大了Terfenol-D的饱和磁致伸缩系数,使得该层合结构具有更高的磁电电压输出.利用磁荷理论,分析了FeCuNbSiB对Terfenol-D内部有效磁场分布的影响,并采用磁致伸缩材料Terfenol-D的非线性本构关系和等效电路法研究了FeCuNbSiB对其磁致伸缩系数的影响以及该层合结构的低频磁电电压系数理论计算公式.通过实验研究表明:理论值和实验值定性符合,且该结构的低频最大磁电电压系数是Terfenol-D/PZT-8H(MP)层合结构的1.3倍.同时发现,当FeCuNbSiB厚度小于180 μm时,层合结构的最大磁电电压系数与高磁导率材料FeCuNbSiB的厚度呈线性关系.

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