超聲波流量計探頭及換能器原理  六十

典型的鐵氧體材料有鎳鐵氧體、鎳鈷鐵氧體、鎳銅鈷鐵氧體等，其機電耦合系數范圍在0.2-0.3，適用于數千赫茲到100千赫茲的頻率范圍。

[3]新型磁致伸縮材料

近年來新開發的新型磁致伸縮材料很多，比較突出的有：

鐵系非晶態強磁體：非晶態金屬是一種原子排列雜亂無序（類似液體），結構稠密的固體金屬，這是特異狀態的物質，是由熔融金屬高速冷卻制成的。它具有較強的韌性和較大的變形能力，耐蝕性也很強。由于非晶態金屬的原子排列無秩序，在原理上不會存在結晶體的磁性能各向異性。含有多量鐵的非晶態強磁性體具有很大的磁致伸縮效應和高磁導率等，是優良的電聲換能材料。如：Fe80P13C7、Fe66CO12Si8B14、Fe78Si10B12等。

稀土類-鐵合金：利用稀土金屬與鐵組成的合金R-F2有很大的磁致伸縮效應和其他一些優異性能，適合制作高輸出的換能器，缺點是制造成本很高，加工性能差，脆性大等，尚有待改進。典型材料有：鋱鏑鐵合金如（Tb0.26Dy0.74）Fe2和（Tb0.27Dy0.73）Fe2-δ合金系等。

四氧化三鐵系統材料：這是在四氧化三鐵中添加了少量的氧化鈷（CoO）、氧化硅和氧化鈦，從而可以消除四氧化三鐵磁性能上的各向異性，控制它的低電阻抗值，獲得較高的磁致伸縮性能，如飽和磁致伸縮（△l/l）s=60x10-6，K33～0.25，共振頻率的溫度系數Tf=0.98x10-5（120℃，1/度），可用到高壓力和變溫度的苛刻工作環境中去。

表4.1-4.3給出了部分磁致伸縮材料的性能參數，表中的“最佳極化磁場”是指在初始磁化曲線上最高值K33所需的場強；“μ33S/μ0（最佳值）”是指S1，S2≠0，S3=0時的磁導率μ33S=0 =μ33T（1-K332）。注意：表中給出的參數值僅為參考值。“飽和磁致伸縮”是指材料達到飽和磁化時的磁致伸縮。

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