磁致伸缩材料的选择自从发现物质的磁致伸缩效应后,人们就一直想利用这一物理效应来制造有用的功能器件与设备。为此人们研究和发展了一系列磁致伸缩材料,主要有三大类:即:磁致伸缩的金属与合金,如镍(ni)基合金(ni, ni-co合金, ni-co-cr合金)和铁基合金(如 fe-ni合金, fe-al合金, fe- co-v合金等)和铁氧体磁致伸缩材料,如 n i-co和 ni-co-cu铁氧体材料等。这两种称为传统磁致伸缩材料,其λ值(在20—80ppm之间)过小,它们没有得到推广应用,后来人们发现了电致伸缩材料,如( pb, zr,ti)c03材料,(简称为 p zt或称压电陶瓷材料),其电致伸缩系数比金属与合金的大约200~400ppm,它很快得到广泛应用;第三大类是近期发展的稀土金属间化合物磁致伸缩材料,例如以( tb,dy)fe2化合物为基体的合金tbo0.3dy0.7fe1.95材料(下面简称 t b-dy— fe材料)的λ达到1500~2000ppm,比前两类材料的λ大1~2个数量级,因此称为稀土超磁致伸缩材料。和传统超磁致伸缩材料及压电陶瓷材料(pzt)相比,稀土超磁致伸缩材料是,它具有下列优点:磁致伸缩应变λ比纯 n i大50倍,比pzt材料大5—25倍,比纯 n i和 ni-co合金高400~800倍;磁致伸缩应变时产生的推力很大,直径约l0mm的 tb-dy-fe的棒材,磁致伸缩时产生约200公斤的推力。能量转换效率(用机电耦合系数 k33表示)高达70%,而 ni基合金仅有16%,pzt材料仅有40~60%;其弹性模量随磁场而变化,可调控;响应时间(由施加磁场到产生相应的应变λ所需的时间称响应时间)仅百万分之一秒,比人的思维还快;频率特性好,可在低频率(几十至1000赫兹)下工作,工作频带宽;稳定性好,可靠性高,其磁致伸缩性能不随时间而变化,无疲劳,无过热失效问题。