三、形变金属材料 /986 1.形变规 >形变规:利用物质因受力发生形变而使其电阻发生变化的敏感元件。 >用作形变规的材料:有金属、半导体、电介质等。 >与半导体相比较,金属系材料容易制作、价廉、耐高温、抗冲击性好、 弯曲性强等特点。 >) 对用于形变规的金属材料,要求由外应力引起的形变ε产生的电阻变化 率△R/R高、线性度好、电阻的温度系数低。 >与形变相应的电阻变化率通常称为标准因子(规率)G,可由下式定义: G=(△R/R)/(△1/1)+y+1 △1/1为金属规的长度变化;ⅴ为泊松比(指材料在单向受拉或受压时,横向 正应变与轴向正应变的绝对值的比值,金属约为0.3) 电子科技大学敏感材料与传感器课程组 制作
三、 形变金属材料 Ø 形变规:利用物质因受力发生形变而使其电阻发生变化的敏感元件。 Ø 用作形变规的材料:有金属、半导体、电介质等。 Ø 与半导体相比较,金属系材料容易制作、价廉、耐高温、抗冲击性好、 弯曲性强等特点。 1. 形变规 Ø对用于形变规的金属材料,要求由外应力引起的形变ε产生的电阻变化 率∆R/R高 、线性度好、电阻的温度系数低。 Ø与形变相应的电阻变化率通常称为标准因子(规率)G,可由下式定义: G R / R / l / l 1 ∆l/l为金属规的长度变化;v 为泊松比(指材料在单向受拉或受压时,横向 正应变与轴向正应变的绝对值的比值,金属约为0.3)
三、形变金属材料 好 986 1.形变规 金属形变材料的主要特性 合金名称 组分(wt%) G 温度系数K-1 阿范斯康铜 Cu-42Ni 2.042.12 ±20×10-6 康铜 Cu-40Ni 1.7-2.0 20×10-6 卡尔马高电阻镍 Ni-20Cr-3Fe-3Cu 2.1 20×10-6 铬合金 锰铜 Cu-13Mn 0.450.5 15X10-6 镍铬合金 Ni-24Fe-16Cr 2.02.5 160×106 Pt-Ir Pt-20Ir 6 800×10-6 电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作
合金名称 组分(wt%) G 温度系数K1 阿范斯康铜 康 铜 卡尔马高电阻镍 铬合金 锰 铜 镍铬合金 Pt-Ir Cu-42Ni Cu-40Ni Ni-20Cr-3Fe-3Cu Cu-13Mn Ni-24Fe-16Cr Pt-20Ir 2.04~2.12 1.7~2.0 2.1 0.45~0.5 2.0~2.5 6 ±20×10 6 20×10 6 20×10 6 15×10 6 160×10 6 800×10 6 金属形变材料的主要特性 1. 形变规 三、 形变金属材料
三、形变金属材料 986 1. 形变规 ◆Bi-Sb(铋-锑) 合金薄膜的规率 组分(wt%) 膜厚(埃) 规率 Bi 873 5.31 Bi-10Sb 965 -2.55 Bi-20Sb 965 10.36 Bi-40Sb 1000 9.56 Bi-60Sb 1080 11.16 大多形变金属材料性能脆,难于作成细线或薄板。然而,若是用蒸发 等方法制成薄膜,则可解决此问题。 电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作
u Bi-Sb(铋-锑) 合金薄膜的规率 组分(wt%) 膜厚(埃) 规 率 Bi Bi-10Sb Bi-20Sb Bi-40Sb Bi-60Sb 873 965 965 1000 1080 5.31 2.55 10.36 9.56 11.16 大多形变金属材料性能脆,难于作成细线或薄板。然而,若是用蒸发 等方法制成薄膜,则可解决此问题。 1. 形变规 三、 形变金属材料
三、形变金属材料 /986 2.形变记忆材料 >形状记忆合金:借助于轻微加热 等手段而返回塑性形变前的形状 的特异材料。 假如金属材料有了记忆 >1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形 状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原 来的形状; >1970年美国将钛镍记忆合金用于制作宇宙飞船的天线; >有钛镍基、铜基、铁基等 电子科技大学敏感材料与传感器课程组 制作
2. 形变记忆材料 三、 形变金属材料 Ø形状记忆合金:借助于轻微加热 等手段而返回塑性形变前的形状 的特异材料。 Ø1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应,即合金的形 状被改变之后, 一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原 来的形状; Ø1970年美国将钛镍记忆合金用于制作宇宙飞船的天线; Ø有钛镍基、铜基、铁基等
三、形变金属材料 /986 2.形变记忆材料 ◆对于形状记忆合金的功能应用主要包括: (1)形状回复的利用; (2)伴随形状回复的应力应用; (3)热敏感性的利用; (4)作为能量储藏体的利用; (5)准弹性效应的利用。 冷却变形 用形状记忆合金丝 将天线揉成团 在加热时形状 形状完全恢复 制成的天线 开始恢复 电子科技大学敏感材料与传感器课程组制作
2. 形变记忆材料 三、 形变金属材料 u对于形状记忆合金的功能应用主要包括: (1)形状回复的利用; (2)伴随形状回复的应力应用; (3)热敏感性的利用; (4)作为能量储藏体的利用; (5)准弹性效应的利用