Исследование стресс чувствительности аморфных микропроводов на основе Fe и Со

Аморфные ферромагнитные микропровода обладают уникальными электромагнитными и механическими свойствами, благодаря чему они используются в различного рода сенсорах, резисторах, как элементы чувствительных устройств, а так же в качестве стресс-чувствительных элементов датчиков напряжений, осуществляющий контроль конструкций и узлов в режиме реального времени.

В микропроводах скорость перемагничивания значительно выше, чем в других материалах, поэтому скачок Баркгаузена (скачкообразное изменение намагниченнности ферромагнетика) имеет большую величину. На основе этого эффекта проводили измерения максимальной амплитуды ЭДС-индукции микропроводов, возникающей при движении доменной границы под действием переменного магнитного поля частотой 300 Гц.

В данной работе исследовали влияние на ЭДС-индукцию внутренних напряжений, возникающих в аморфных микропроводах в процессе их изготовления из-за разницы коэффициентов термического расширения металлической жилы и стеклянной оболочки. Показано, что для аморфных микропроводов различных составов с ростом внутренних напряжений (с уменьшением соотношения диаметров металлической жилы (d) и стеклянной оболочки (D)) наблюдается увеличение эффекта Баркгаузена (рис.1).

Рисунок 1 - Влияние внутренних напряжений на ЭДС-индукции

При приложении внешних растягивающих напряжений величина ЭДС-индукции для микропроводов на основе железа изменяется по кривой с максимумом (рис. 2).

Рисунок 2 - Зависимость ЭДС-индукции от внешних растягивающих напряжений

Использование данного эффекта открывает возможности создания стресс-чувствительных датчиков для бесконтактного контроля напряженного состояния в композиционных материалах путем внедрения в них аморфных ферромагнитных микропроводов.