Magnetomechanical Properties of Composite Materials with Giant Magnetostriction

• Autorzy: Tomiczek A. E. , Mech R. , Dobrzański L. A. , Tański T.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0311

Warianty tytułu

PL

Własności magnetomechaniczne materiałów kompozytowych o gigantycznej magnetostrykcji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work was to observe the changes in the magnetomechanical properties of composite materials with different Tb_0.3Dy_0.7Fe_1.9 (Terfenol-D) powder particle-size distributions and varying volume fractions in the polyurethane matrix. The results show a direct relationship between the properties and the particle size of the Tb_0.3Dy_0.7Fe_1.9 powder: the increases in the particle-size distribution of the Tb_0.3Dy_0.7Fe_1.9 powder in the matrix amplify the magnetostrictive responses and the compressive modulus values. Moreover, it was found that the key role in efficiency of the transformation of magnetic energy into mechanical plays the initial compressing pre-stress.

PL

Celem pracy jest określenie zmian własności magnetomechanicznych materiałów kompozytowych o zróżnicowanej wielkości cząstek Tb_0.3Dy_0.7Fe_1.9 oraz zmiennym udziale wzmocnienia w osnowie poliuretanowej. Otrzymane wyniki wskazują na bezpośrednią zależność pomiędzy własnościami a rozmiarem cząstek Tb_0.3Dy_0.7Fe_1.9: zwiększenie ich wielkości powoduje wzrost wartości magnetostrykcji oraz modułu ściskania. Stwierdzono ponadto, że kluczową rolę w efektywnej transformacji energii magnetycznej w mechaniczną odgrywa naprężenie wstępne.

Słowa kluczowe

EN

giant magnetostrictive materials; Terfenol-D; magnetomechanical properties; composite materials

PL

magnetomechaniczne materiały kompozytowe; terfenol-D; własności magnetomechaniczne; materiały kompozytowe

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 3A
• Strony: 1819--1823
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Tomiczek A. E.

• Silesian University of Technology, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Faculty of Mechanical Engineering, 18 A Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Mech R.

• Wroclaw University of Technology, Institute of Materials Science and Applied Mechanics, 25 Smołuchowskiego Str., 50-370 Wrocław, Poland

autor

Dobrzański L. A.

• Silesian University of Technology, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Faculty of Mechanical Engineering, 18 A Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Tański T.

• Silesian University of Technology, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Faculty of Mechanical Engineering, 18 A Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] M. J. Dapino, A. B. Flatau, F. T. Calkins, J. Intel. Mat. Syst. Str.17, 587 (2006).
• [2] S. Wojciechowski, A. Boczkowska, Arch. Metall. Mater. 49, 723 (2004).
• [3] L. Sandlund, M. Fahlander, T. Cedell, A. E. Clark, J. B. Restrorff, M. Wun-Fogle, J. Appl. Phys.75, 5656 (1994).
• [4] D. C. Jiles, Acta Mater. 51, 5907 (2003).
• [5] G. Korznikova G., Arch. Metall. Mater. 49, 803 (2004).
• [6] R. Kellogg, and A. Flatau, J Intel Mat Syst Str 19, 582 (2008)
• [7] M. Wun-Fogle, J. B. Restorff, K. Leung, J. R. Cullen, A. E. Clark, IEEE T Magn 35, 3817 (1999)
• [8] S. H. Xie, X. Y. Liu, Y. C. Zhou, J. Y. Li, J. Appl. Phys. 109, 063911 (2011).
• [9] J. Kaleta, D. Lewandowski, R. Mech, P. Gasior, Solid State Phenom 154, 35 (2009).
• [10] L. A. Dobrzanski, A. Wydrzynska, O. Iesenchuk, R. Zuberek, Adv. Mat. Res. 89, 633 (2010).
• [11] A. E. Clark, H. S. Belson, N. Tamagawa, AIP Conference Proceedings 10, 749 (1973)
• [12] W. D. Armstrong, Mater. Sci. Eng B47, 47 (1997).
• [13] A. E. Tomiczek, R. Mech, L. A. Dobrzański, Polym. Composite. DOI: 10.1002/pc.23640 (2015).
• [14] L. A. Dobrzański, R. Nowosielski, S. Griner, J. Konieczny, Mater. Sci. Forum 93, 437 (2003).
• [15] Z. J. Guo, S. C. Busbridge, A. R. Piercy, Z. D. Zhang, X. G. Zhao, B. W. Wang, APPL PHYS LETT, 78, 3490 (2001)
• [16] T. A. Duenas, G. P. Carman, J. Appl. Phys. 90, 2433 (2001)
• [17] S. W. Or, G. P. Carman, Ieee T. Magn. 41, 2790 (2005)
• [18] C. Rodriguez, M. Rodriguez, I. Orue, J. L. Vilas, J. M. Barandiaran, M.L.F. Gubieda, L.M. Leon, Sensor Actuator A 149, 252 (2009).
• [19] X. Dong, M. Qi, X. Guan, J. Ou., J. Magn. Magn. Mater. 323, 351 (2011)
• [20] K. K. Ho, C. P. Henry, G. Altin, G. P. Carman, Integr. Ferroelectr. 83, 121 (2006)
• [21] X. Guan, X. Dong, J. Ou, J. Magn. Magn. Mater. 320, 158 (2008).
• [22] S. M. M. Quintero, A. M. B. Braga, H. L. Weber, A. C. Bruno, J. F.D. F. Araujo, Sensors, 10, 8119 (2010).

Uwagi

EN

This work was partially supported by the Foundation for Polish Science Parent-Bridge Programme, co-financed by the European Union within the European Regional Development Fund