CN111850387A - 用于导波检测的磁致伸缩复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于导波检测的磁致伸缩复合材料，按重量份计，包括如下组分：铽镝铁合金粉末35‑60份，环氧树脂20‑30份，分散剂，固化剂，固化剂与其它组分分开放置，在使用时混合。本申请还公开了一种所述的磁致伸缩复合材料的制备方法，包括如下步骤：将所述铽镝铁合金粉末、所述环氧树脂和所述分散剂均匀混合形成预混合物；将所述固化剂与所述预混合物分开放置。本申请还公开了一种所述的磁致伸缩复合材料在导波探伤中的应用。

Description

用于导波检测的磁致伸缩复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种用于导波检测的磁致伸缩复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
基于磁致伸缩材料的导波检测技术是近几年发展起来的一种新型无损检测(探伤)技术。导波具有衰减小、传播距离远、声场100％覆盖构件厚度等特点，使导波检测技术实现单端激励、长距离检测以及复杂结构和服役环境设施的持续监测，从而能极大提高检测效率，有作为构件‘健康’在线监测的技术手段的潜力。
目前导波检测所使用的磁致伸缩材料是Ni或FeCoV轧制成的薄带，其优点是属性较好可以轧制成薄带，但其致命缺点是其饱和磁致伸缩系数较低。而超磁致伸缩铽镝铁合金较脆，很难加工成薄带用于导波检测。虽然研究工作采用热喷涂在所检测构件表面制作磁致伸缩合金的涂层，但由于喷涂过程中会出未熔球状颗粒、颗粒间烧结不完全、孔隙和微裂纹等不确定因素，导致每次喷涂后涂层的磁致伸缩性能会有较大的差异，从而为后续导波检测系统的匹配带来了一定难度，同时喷涂施工困难，涂层与基体易产生电偶腐蚀等缺点，也限制了该方法在波导检测系统的应用。另外该涂层电阻率较低，所使用的电磁场的频率不能太高，否则涡流损耗严重，但低频所实现的检测精度会降低。
发明内容
基于此，有必要针对目前导波检测所使用的磁致伸缩材料硬脆性过强、电阻率较低的问题，提供一种性能改善的用于导波检测的磁致伸缩复合材料及其制备方法和应用。
一种用于导波检测的磁致伸缩复合材料，按重量份计，包括如下组分：
铽镝铁合金粉末35-60份，环氧树脂20-30份，固化剂及分散剂；固化剂与其它组分分开放置，在使用时混合；
所述铽镝铁合金的化学组成为TbxDy1-xFey，其中，0.27≤x≤0.4，1.8≤y≤2。
在其中一个实施例中，还包括聚二甲基硅氧烷0.2-0.6份。
在其中一个实施例中，还包括刚性改性剂3-8份，所述刚性改性剂用于调控环氧树脂的刚性。
在其中一个实施例中，所述铽镝铁合金粉末的粒径为8μm-100μm。
在其中一个实施例中，还包括六偏磷酸钠0.3-0.5份。
在其中一个实施例中，所述固化剂为胺类固化剂。
在其中一个实施例中，所述固化剂为5-10份。
一种所述的磁致伸缩复合材料的制备方法，包括如下步骤：
将所述铽镝铁合金粉末、所述环氧树脂、所述固化剂和分散剂均匀混合形成预混合物；
将所述固化剂与所述预混合物分开放置。
在其中一个实施例中，所述铽镝铁合金粉末的制备方法为：
将铁、铽和镝按照比例及熔点由高到低依次从下往上放入坩埚内，将炉门关闭，抽真空；
当坩埚内的真空度小于或等于2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼；
将合金在熔化状态持续2分钟-3分钟，关闭磁悬浮电流，对合金水进行冷却得到合金锭；
将合金锭制备成铽镝铁合金粉末。
在其中一个实施例中，进行磁悬浮熔炼的步骤包括：
开始电流为30A-45A，施加的电流由低到高梯度增加，梯度增加值为15A-25A，梯度增加的时间为5秒-20秒，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态。
在其中一个实施例中，还包括在将合金锭制备成铽镝铁合金粉末之前，对合金锭进行多次磁悬浮熔炼的步骤。
所述的磁致伸缩复合材料或者所述的磁致伸缩复合材料的制备的磁致伸缩复合材料在导波探伤中的应用。
在其中一个实施例中，将所述磁致伸缩复合材料中的组分混合后负载在待检测器件的表面。
本申请提出使用铽镝铁和高分子树脂胶形成的复合材料，该复合材料能够并以涂敷或者喷涂等方式粘贴至待检测器件的表面，固化后将形成和待检测器件表面紧紧粘接在一起的磁致伸缩复合材料薄带。该思路将彻底解决铽镝铁合金较脆不能直接制作成薄带的问题，将大大地降低薄带的制作成本。另外也将极大的提高磁致伸缩复合材料薄带的电阻率(4-6个数量级的提升)，从而克服铽镝铁合金不能用于较高频率的缺点。
附图说明
图1为本发明一实施例的基于磁致伸缩复合材料的导波探伤示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请实施例提供一种磁致伸缩复合材料，按重量份计，包括如下组分：铽镝铁合金粉末35-60份，环氧树脂20-30份，分散剂，固化剂。该磁致伸缩复合材料可作为双组分浆料，固化剂与其它组分分开放置，在使用时混合。
本申请提出使用铽镝铁和高分子树脂胶形成的复合材料，该复合材料能够作为浆料并以涂敷或者喷涂等方式粘贴至待检测器件的表面，固化后将形成和待检测器件表面紧紧粘接在一起的磁致伸缩复合材料薄带。该思路将彻底解决铽镝铁合金较脆不能直接制作成薄带的问题，将大大地降低薄带的制作成本。另外也将极大的提高磁致伸缩复合材料薄带的电阻率(4-6个数量级的提升)，从而克服铽镝铁合金不能用于较高频率的缺点。
在一些实施例中，所述铽镝铁合金的化学组成为TbxDy1-xFey，其中，0.27≤x≤0.4，1.8≤y≤2。具体的，该铽镝铁合金的化学组成可以为Tb0.27Dy0.73Fe1.8、Tb0.28Dy0.72Fe1.8、Tb0.29Dy0.71Fe1.8、Tb0.3Dy0.7Fe1.8、Tb0.31Dy0.69Fe1.8、Tb0.32Dy0.68Fe1.8、Tb0.33Dy0.67Fe1.8、Tb0.34Dy0.66Fe1.8、Tb0.35Dy0.65Fe1.8、Tb0.36Dy0.64Fe1.8、Tb0.37Dy0.63Fe1.8、Tb0.38Dy0.62Fe1.8、Tb0.39Dy0.61Fe1.8、Tb0.4Dy0.6Fe1.8、Tb0.27Dy0.73Fe1.9、Tb0.28Dy0.72Fe1.9、Tb0.29Dy0.71Fe1.9、Tb0.3Dy0.7Fe1.9、Tb0.31Dy0.69Fe1.9、Tb0.32Dy0.68Fe1.9、Tb0.33Dy0.67Fe1.9、Tb0.34Dy0.66Fe1.9、Tb0.35Dy0.65Fe1.9、Tb0.36Dy0.64Fe1.9、Tb0.37Dy0.63Fe1.9、Tb0.38Dy0.62Fe1.9、Tb0.39Dy0.61Fe1.9、Tb0.4Dy0.6Fe1.9、Tb0.27Dy0.73Fe2、Tb0.28Dy0.72Fe2、Tb0.29Dy0.71Fe2、Tb0.3Dy0.7Fe2、Tb0.31Dy0.69Fe2、Tb0.32Dy0.68Fe2、Tb0.33Dy0.67Fe2、Tb0.34Dy0.66Fe2、Tb0.35Dy0.65Fe2、Tb0.36Dy0.64Fe2、Tb0.37Dy0.63Fe2、Tb0.38Dy0.62Fe2、Tb0.39Dy0.61Fe2、Tb0.4Dy0.6Fe1.8。
在一些实施例中，磁致伸缩复合材料还包括聚二甲基硅氧烷0.2-0.6份。具体的，聚二甲基硅氧烷可以为0.2-0.3份、0.3-0.4份、0.4-0.5份或0.5-0.6份。聚二甲基硅氧烷能够为铽镝铁颗粒增加一些表面基团，使得铽镝铁颗粒能够更好的与环氧树脂结合，有利于铽镝铁颗粒在树脂中的均匀分散。
在一些实施例中，磁致伸缩复合材料还包括刚性改性剂3-8份，所述刚性改性剂用于调控环氧树脂的刚性。磁致伸缩材料是需要树脂有一定的刚度，在使用过程中，铽镝铁颗粒需要产生一定的伸缩，并带动树脂伸缩，因此需要有一定的柔性避免铽镝铁颗粒的伸缩传不过去。本实施例通过刚性改性剂和环氧树脂进行复合调节，使得磁致伸缩材料的刚性和柔性得到调和。在一实施例中，该刚性改性剂可选自聚氨酯。
在一些实施例中，所述铽镝铁合金粉末的粒径为8μm-100μm。具体的，铽镝铁合金粉末的粒径可以为8μm-10μm、10μm-20μm、20μm-30μm、30μm-40μm、40μm-50μm、50μm-60μm、60μm-70μm、70μm-80μm、80μm-90μm、90μm-100μm。优选的，所述铽镝铁合金粉末的粒径为8μm-50μm。
分散剂可选自有机溶剂，例如丙酮、正丁醇、二甲苯和乙酸乙酯中的任意一种或多种。在一些实施例中，分散剂在磁致伸缩复合材料中可为50-60份。
在一些实施例中，磁致伸缩复合材料还包括六偏磷酸钠0.3-0.5份。六偏磷酸钠有助于铽镝铁颗粒、环氧树脂的均匀分散。
固化剂用于使得磁致伸缩复合材料中的树脂固化，优选室温可迅速固化，韧性较好且毒性低的固化剂。在一些实施例中，所述固化剂可以为胺类固化剂。在一些实施例中，固化剂在磁致伸缩复合材料中可为5-10重量份。
在一些实施例中，磁致伸缩复合材料可包括流平剂0.2-0.4份。
本申请实施例还提供一种所述的磁致伸缩复合材料的制备方法，包括如下步骤：
将所述铽镝铁合金粉末、所述环氧树脂和所述分散剂均匀混合形成预混合物；
将所述固化剂与所述预混合物分开放置。
本实施例的磁致伸缩复合材料实际上是一种双组分材料，包括固化剂和预混合物。在利用该磁致伸缩复合材料进行导波探伤时，可将固化剂与该预混合物进行实时混合，混合物负载在待检器件的表面形成固化的磁致伸缩复合材料用于导波检测。
在一些实施例中，该磁致伸缩复合材料的组成还包括聚二甲基硅氧烷和/或刚性改性剂，可将聚二甲基硅氧烷和/或刚性改性剂均匀混合到预混合物中。
在一些实施例中，可采用氢化破碎或者雾化法制备铽镝铁合金粉末。
在一些实施例中，所述铽镝铁合金粉末的制备方法可以为：
将铁、铽和镝按照比例及熔点由高到低依次从下往上放入坩埚内，将炉门关闭，抽真空；
当坩埚内的真空度小于或等于2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼；
将合金在熔化状态持续2分钟-3分钟，关闭磁悬浮电流，对合金水进行冷却得到合金锭；
将合金锭制备成铽镝铁合金粉末。
在一些实施例中，进行磁悬浮熔炼的步骤包括：开始电流为30A-45A，施加的电流由低到高梯度增加，梯度增加值为15A-25A，梯度增加的时间为5秒-20秒，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态。
在一些实施例中，还包括在将合金锭制备成铽镝铁合金粉末之前，对合金锭进行多次磁悬浮熔炼的步骤。在一些实施例中，磁悬浮熔炼的次数可以为2-5次，具体可根据实际情况确定。
请参阅图1，本申请实施例还提供了上述任一实施例的磁致伸缩复合材料或者上述任一实施例的磁致伸缩复合材料的制备方法制备得到的磁致伸缩复合材料在导波探伤中的应用。
在一些实施例中，通过将所述磁致伸缩复合材料中的组分混合后负载在待检测器件的表面，去除分散剂并固化后可用于对待检测器件的表面进行探伤。将磁致伸缩复合材料均匀的涂敷或者喷涂到待检测器件，如图1所示。其磁致伸缩复合材料饱和磁致伸缩系数可达700×10-6以上，电阻率达60μΩ·m左右。之后，利用一定频率的周期性变化的电磁场作用于涂敷在待检测器件表面的磁致伸缩复合材料，使其产生相应频率的超声波(导波)在待检测器件内部传输，从而实现缺陷的检测。
以下为具体实施例。
实施例1
合金组分纯度为99.99％的纯金属铁、铽和镝，按照各组分的比例和熔点由高到低依次从下往上放入铜坩埚内。将炉门关闭，抽真空。当真空度达到2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼。开始电流为40A，施加的电流由低到高，依次增加20A，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态，此时电流在120-160A之间。熔化状态持续2-3分钟，关闭磁悬浮电流，待合金水冷冷却后，对合金锭进行翻转，然后继续如前所述进行熔炼，熔炼3次后，将液态熔融合金浇注。将所制备的Tb0.27Dy0.73Fe2合金通过机械破碎+气流磨+砂磨(球磨)方式，最终所得粒度为8-80微米的Tb0.27Dy0.73Fe2合金粉末。
选用50微米以内的Tb0.27Dy0.73Fe2合金粉末，复合材料以重量份制备而成：铽镝铁合金粉末35份，环氧树脂20份，刚性改性剂3份，流平剂0.2份，聚二甲基硅氧烷0.2份，六偏磷酸钠0.3份，固化剂6份，丙酮50份。通过搅拌将铽镝铁合金粉末均匀的混合至环氧树脂内，可适当加热，在150-300r/min的情况下搅拌至丙酮挥发，并采用双头喷枪将含有铽镝铁粉末的环氧液与固化剂按比例喷涂至构件表面，最终粘附到构件表面。
实施例2
合金组分纯度为99.99％的纯金属铁、铽和镝，按照各组分的比例和熔点由高到低依次从下往上放入铜坩埚内。将炉门关闭，抽真空。当真空度达到2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼。开始电流为40A，施加的电流由低到高，依次增加20A，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态，此时电流在120-160A之间。熔化状态持续2-3分钟，关闭磁悬浮电流，待合金水冷冷却后，对合金锭进行翻转，然后继续如前所述进行熔炼，熔炼3次后，将液态熔融合金浇注。将所制备的Tb0.3Dy0.7Fe1.8合金通过气雾化的方法制取，将合金在保护气氛的条件下加热至熔点以上150-200摄氏度，通过氮气雾化，氮气压力3-4MPa。可得粒度为15-100微米的Tb0.3Dy0.7Fe1.8合金粉末。
选用50微米以内的Tb0.3Dy0.7Fe1.8合金粉末，复合材料以重量份制备而成：铽镝铁合金粉末40份，环氧树脂24份，刚性改性剂5份，流平剂0.4份，聚二甲基硅氧烷0.4份，六偏磷酸钠0.4份，固化剂8份，丙酮50份。通过搅拌将铽镝铁合金粉末均匀的混合至环氧树脂内，并与一定量固化剂混合，在200r/min的情况下搅拌至丙酮挥发。将复合材料涂敷至构件表面。
实施例3
合金组分纯度为99.99％的纯金属铁、铽和镝，按照各组分的比例和熔点由高到低依次从下往上放入铜坩埚内。将炉门关闭，抽真空。当真空度达到2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼。开始电流为40A，施加的电流由低到高，依次增加20A，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态，此时电流在120-160A之间。熔化状态持续2-3分钟，关闭磁悬浮电流，待合金水冷冷却后，对合金锭进行翻转，然后继续如前所述进行熔炼，熔炼4次后，将液态熔融合金浇注。将所制备的Tb0.4Dy0.6Fe1.8合金通过机械破碎+气流磨+砂磨(球磨)方式，最终所得粒度为8-80微米的Tb0.4Dy0.6Fe1.8合金粉末。
选用50微米以内的Tb0.4Dy0.6Fe1.8合金粉末，复合材料以重量份制备而成：铽镝铁合金粉末50份，环氧树脂28份，刚性改性剂8份，流平剂0.4份，聚二甲基硅氧烷0.6份，六偏磷酸钠0.5份，固化剂9份，丙酮60份。通过搅拌将铽镝铁合金粉末均匀的混合至环氧树脂内，可适当加热，在150-300r/min的情况下搅拌至丙酮挥发，并采用双头喷枪将含有铽镝铁粉末的环氧液与固化剂按比例喷涂至待检测器件表面，最终粘附到待检测器件表面。
实施例4
合金组分纯度为99.99％的纯金属铁、铽和镝，按照各组分的比例和熔点由高到低依次从下往上放入铜坩埚内。将炉门关闭，抽真空。当真空度达到2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼。开始电流为40A，施加的电流由低到高，依次增加20A，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态，此时电流在120-160A之间。熔化状态持续2-3分钟，关闭磁悬浮电流，待合金水冷冷却后，对合金锭进行翻转，然后继续如前所述进行熔炼，熔炼2次后，将液态熔融合金浇注。将所制备的Tb0.36Dy0.64Fe1.9合金通过机械破碎+气流磨+砂磨(球磨)方式，最终所得粒度为8-80微米的Tb0.36Dy0.64Fe1.9合金粉末。
选用50微米以内的Tb0.36Dy0.64Fe1.9合金粉末，复合材料以重量份制备而成：铽镝铁合金粉末60份，环氧树脂30份，刚性改性剂7份，流平剂0.4份，聚二甲基硅氧烷0.5份，六偏磷酸钠0.4份，固化剂10份，丙酮54份。通过搅拌将铽镝铁合金粉末均匀的混合至环氧树脂内，并与一定量固化剂混合，在200r/min的情况下搅拌至丙酮挥发。将复合材料涂敷至待检测器件表面。
对比例1
合金组分纯度为99.99％的纯金属铁、铽和镝，按照各组分的比例和熔点由高到低依次从下往上放入铜坩埚内。将炉门关闭，抽真空。当真空度达到2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼。开始电流为40A，施加的电流由低到高，依次增加20A，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态，此时电流在120-160A之间。熔化状态持续2-3分钟，关闭磁悬浮电流，待合金水冷冷却后，对合金锭进行翻转，然后继续如前所述进行熔炼，熔炼3次后，将液态熔融合金浇注。将所制备的Tb0.27Dy0.73Fe2合金通过机械破碎+气流磨+砂磨(球磨)方式，最终所得粒度为8-80微米的Tb0.27Dy0.73Fe2合金粉末。
选用80微米左右的Tb0.27Dy0.73Fe2合金聚氨酯，复合材料以重量份制备而成：铽镝铁合金粉末35份，环氧树脂20份，3份，流平剂0.2份，聚二甲基硅氧烷0.2份，六偏磷酸钠0.3份，固化剂6份，丙酮50份。通过搅拌将铽镝铁合金粉末均匀的混合至环氧树脂内，可适当加热，在150-300r/min的情况下搅拌至丙酮挥发，并采用双头喷枪将含有铽镝铁粉末的环氧液与固化剂按比例喷涂至构件表面，最终粘附到构件表面。
对比例2
合金组分纯度为99.99％的纯金属铁、铽和镝，按照各组分的比例和熔点由高到低依次从下往上放入铜坩埚内。将炉门关闭，抽真空。当真空度达到2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼。开始电流为40A，施加的电流由低到高，依次增加20A，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态，此时电流在120-160A之间。熔化状态持续2-3分钟，关闭磁悬浮电流，待合金水冷冷却后，对合金锭进行翻转，然后继续如前所述进行熔炼，熔炼3次后，将液态熔融合金浇注。将所制备的Tb0.27Dy0.73Fe2合金通过机械破碎+气流磨+砂磨(球磨)方式，最终所得粒度为8-80微米的Tb0.27Dy0.73Fe2合金粉末。
选用50微米以内的Tb0.27Dy0.73Fe2合金粉末，复合材料以重量份制备而成：铽镝铁合金粉末35份，环氧树脂20份，流平剂0.2份，聚二甲基硅氧烷0.2份，六偏磷酸钠0.3份，固化剂6份，丙酮50份。通过搅拌将铽镝铁合金粉末均匀的混合至环氧树脂内，可适当加热，在150-300r/min的情况下搅拌至丙酮挥发，并采用双头喷枪将含有铽镝铁粉末的环氧液与固化剂按比例喷涂至构件表面，最终粘附到构件表面。
对比例3
合金组分纯度为99.99％的纯金属铁、铽和镝，按照各组分的比例和熔点由高到低依次从下往上放入铜坩埚内。将炉门关闭，抽真空。当真空度达到2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼。开始电流为40A，施加的电流由低到高，依次增加20A，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态，此时电流在120-160A之间。熔化状态持续2-3分钟，关闭磁悬浮电流，待合金水冷冷却后，对合金锭进行翻转，然后继续如前所述进行熔炼，熔炼3次后，将液态熔融合金浇注。将所制备的Tb0.27Dy0.73Fe2合金通过机械破碎+气流磨+砂磨(球磨)方式，最终所得粒度为8-80微米的Tb0.27Dy0.73Fe2合金粉末。
选用50微米以内的Tb0.27Dy0.73Fe2合金粉末，复合材料以重量份制备而成：铽镝铁合金粉末35份，环氧树脂20份，刚性改性剂3份，流平剂0.2份，六偏磷酸钠0.3份，固化剂6份，丙酮50份。通过搅拌将铽镝铁合金粉末均匀的混合至环氧树脂内，可适当加热，在150-300r/min的情况下搅拌至丙酮挥发，并采用双头喷枪将含有铽镝铁粉末的环氧液与固化剂按比例喷涂至构件表面，最终粘附到构件表面。
实施例1-4和对比例1-3在待检测器件表面的涂层厚度相同。对涂层或负载上涂层进行磁致伸缩性能检测。结果如下表1和表2所示。
表1不同实施例的性能对比
Figure BDA0002574666420000101
表2不同对比例的性能对比
Figure BDA0002574666420000102
从表1和表2可以看出，本发明实施例的磁致伸缩复合材料的磁致伸缩性能较优。
对比例1-对比例3的材料的磁致伸缩性能都比实施例的差，并且磁致伸缩性能的检测结果重复性差，会造成导波检测的精确度差。分析可知：对比例1合金粉末粒径较大；对比例2仅含环氧树脂，不含聚氨酯，刚性过大；对比例3不含有聚二甲基硅氧烷，树脂和合金混合不均匀。因此，本发明实施例的磁致伸缩材料的铽镝铁合金粉末粒径、环氧树脂的刚性以及树脂和合金混合均匀性对于提高磁致伸缩性能都具有重要的影响。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种用于导波检测的磁致伸缩复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
铽镝铁合金粉末35-60份，环氧树脂20-30份，固化剂及分散剂，固化剂与其它组分分开放置，在使用时混合；
所述铽镝铁合金的化学组成为TbxDy1-xFey，其中，0.27≤x≤0.4，1.8≤y≤2。
2.根据权利要求1所述的磁致伸缩复合材料，其特征在于，还包括聚二甲基硅氧烷0.2-0.6份。
3.根据权利要求1所述的磁致伸缩复合材料，其特征在于，还包括刚性改性剂3-8份，所述刚性改性剂用于调控环氧树脂的刚性。
4.根据权利要求1所述的磁致伸缩复合材料，其特征在于，所述铽镝铁合金粉末的粒径为8μm-100μm。
5.根据权利要求1所述的磁致伸缩复合材料，其特征在于，还包括六偏磷酸钠0.3-0.5份。
6.根据权利要求1所述的磁致伸缩复合材料，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂，优选5-10份。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的磁致伸缩复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述铽镝铁合金粉末、所述环氧树脂、所述固化剂和分散剂均匀混合形成预混合物；
将所述固化剂与所述预混合物分开放置。
8.根据权利要求7所述的磁致伸缩复合材料的制备方法，其特征在于，所述铽镝铁合金粉末的制备方法为：
将铁、铽和镝按照比例及熔点由高到低依次从下往上放入坩埚内，将炉门关闭，抽真空；
当坩埚内的真空度小于或等于2×10-3Pa时，打开磁场电流源，进行磁悬浮熔炼；
将合金在熔化状态持续2分钟-3分钟，关闭磁悬浮电流，对合金水进行冷却得到合金锭；
将合金锭制备成铽镝铁合金粉末。
9.根据权利要求8所述的磁致伸缩复合材料的制备方法，其特征在于，进行磁悬浮熔炼的步骤包括：
开始电流为30A-45A，施加的电流由低到高梯度增加，梯度增加值为15A-25A，梯度增加的时间为5秒-20秒，直到金属完全熔化，呈现悬浮熔融的状态。
10.根据权利要求8-9任一项所述的磁致伸缩复合材料的制备方法，其特征在于，还包括在将合金锭制备成铽镝铁合金粉末之前，对合金锭进行多次磁悬浮熔炼的步骤。
11.一种如权利要求1-6任一项所述的磁致伸缩复合材料或者如权利要求7-10任一项所述的磁致伸缩复合材料的制备方法制备得到的磁致伸缩复合材料在导波探伤中的应用。
12.根据权利要求11所述的磁致伸缩复合材料在导波探伤中的应用，其特征在于，将所述磁致伸缩复合材料中的组分混合后负载在待检测器件的表面。
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