超磁致伸缩材料又称大磁致伸缩材料、稀土金属间化合物磁致伸缩材料,是一种新型稀土功能材料,相比于传统磁致伸缩材料,具有更高的磁致伸缩性能。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年超磁致伸缩材料行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,超磁致伸缩材料具有磁致伸缩性极高、磁场响应快速、能量密度高、易于实现低压驱动等特点,可用于制备超磁致伸缩致动器、超磁致伸缩传感器、超磁致伸缩换能器、超磁致伸缩执行器等,在电子、通讯、医疗、能源、航空航天、海洋工程、国防军工等领域应用空间广阔。
超磁致伸缩材料制备方法包括定向凝固法、粘接法等,其中定向凝固法根据工艺不同又分为丘克拉尔斯基法、悬浮区熔法、布里奇曼法等。定向凝固法是超磁致伸缩材料传统制备工艺,目前仍存在效率较低、生产成本高、成品率较低等问题。近年来,我国科研单位开发了具有自主知识产权的一步法工艺和设备,为超磁致伸缩材料高效、高质、低成本制备提供了新途径。
超磁致伸缩材料细分有Tb-Dy-Fe(铽镝铁)材料、DyFe2材料等,其中Tb-Dy-Fe材料为代表性超磁致伸缩材料,应用最广泛。镝是制备Tb-Dy-Fe材料的必要金属原料之一,镝为稀土族三价金属元素,其形成的化合物具有显著的磁性。
国外企业在超磁致伸缩材料技术研发、产业化方面具有先发优势,包括美国ETREMA公司、瑞典Feredyn AB公司、英国稀土制品公司、日本住友轻金属公司等。美国ETREMA公司为超磁致伸缩材料代表性生产企业,其Tb-Dy-Fe材料(Terfenol-D)销售范围涵盖了美国、英国、日本、瑞典等全球多个国家。
我国稀土资源丰富,随着研究深入、科研成果转化加快,我国超磁致伸缩材料产业规模也不断扩大,相关研究机构及生产企业有北京有色金属研究院、中科院沈阳金属研究所、甘肃天星稀土功能材料有限公司、北京麦格东方材料技术有限公司、贵州瑞吉科技有限公司等。
新思界
行业分析人士表示,超磁致伸缩材料的磁致伸缩系数远高于传统磁致伸缩材料,相比于压电陶瓷材料(PZT)具有能量密度高、能量转换效率高等优势,在低频、大功率器件中应用空间广阔。随着各类功能器件应用扩展,超磁致伸缩材料市场规模正不断扩大,预计2024年全球市场规模将达60亿元。
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