智能材料简介(共10页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上智能材料简介智能材料(Intelligent material)，是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。它是一种集材料与结构、智然处理、执行系统、控制系统和传感系统于一体的复杂的材料体系。它的设计与合成几乎横跨所有的高技术学科领域。智能材料的构想来源于仿生(仿生就是模仿大自然中生物的一些独特功能制造人类使用的工具，如模仿蜻蜓制造飞机

2、等等)，它的目标就是想研制出一种材料，使它成为具有类似于生物的各种功能的活的材料。因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素。但是现有的材料一般比较单一，难以满足智能材料的要求，所以智能材料一般由两种或两种以上的材料复合构成一个智能材料系统。这就使得智能材料的设计、制造、加工和性能结构特征均涉及到了材料学的最前沿领域，使智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向。智能材料的类别（1） 按材料基质的不同分类(1)金属系智能材料主要种类：形状记忆合金、磁致伸缩材料等(2)无机非金属系智能材料主要种类：电(磁)流变流体、压电陶瓷、光致变色和电致变色材料等光纤智能材料。(3)高分子系

3、智能材料主要种类刺激响应性高分子凝胶，智能高分子膜材，智能药物释放体系，智能纤维与织物等(4)复合和杂化型智能材料构成智能材料的基本材料组元有压电材料、形状记忆材料、光导纤维、电(磁)流变液、磁致伸缩材料和智能高分子材料等。 （二）按材料的智能特性不同分类 1、形状记忆合金； 2、电流变体和磁流变体；3、磁致伸缩材料； 4、压电陶瓷；5、电致伸缩陶瓷； 6、光纤智能材料；7、光致变色玻璃；8、电致变色材料；下面从定义，分类，代表性材料，优缺点及应用简要介绍几种智能材料：1. 形状记忆材料定义：具有一定形状的固体材料，在某一低温状态下经过塑性变形后，通过加热到这种材料固有的某一临界温度以上时，材

4、料又恢复到初始形状的现象，称为形状记忆效应。具有形状记忆效应的材料称为形状记忆材料。例如，在高温时将处理成一定形状的金属急冷下来，在低温相状态下经塑性变形成另一种形状，然后加热到高温相成为稳定状态的温度时通过马氏体逆相变会恢复到低温塑性变形前的形状。具有这种形状记忆效应的金属，通常是由2种以上的金属元素构成的合金，故称为形状记忆合金(Shape Memory Alloys ，简称SMA).分类：形状记忆效应可分为3种类型：单程形状记忆效应、双程形状记忆效应和全程形状记忆效应。所谓单程形状记忆效应就是材料在高温下制成某种形状，在低温时将其任意变形，再加热时恢复为高温相形状，而重新冷却时却不能恢复

5、低温相时的形状。若加热时恢复高温相时的形状，冷却时恢复低温相形状，即通过温度升降自发可逆的反复恢复高低温相形状的现象称为双程形状记忆效应。当加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的高温相形状的现象称为全程形状记忆效应。它是一种特殊的双程形状记忆效应，只能在富Ti-Ni合金中出现。形状记忆材料可以分为形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆高分子材料。形状记忆合金按照组成和相变特征可以分为三大类：Ti-Ni系，Cu基以及Fe基形状记忆合金。代表性材料及优缺点：1）Ti-Ni合金是目前所有形状记忆合金中研究得最全面、记忆性能最好、实用性强的合金材料，TiNi合金有3种金属化合物：Ti2Ni

6、，TiNi和TiNi2。优点：可记忆形变最大，性能稳定，有生物相容性，且可逆转变温度与人体体温相似；缺点：价格昂贵，制作工艺复杂；可以通过多元合金化改善。2） 铜基系形状记亿合金种类比较多，以Cu-Zn-Al及Cu-Al-Ni合金为主。优点：价格低，记忆效应较好，加工容易；缺点：稳定性差，不具有生物相容性，可通过分级淬火改善。3）Fe基形状记忆合金分为热弹性马氏体相变及非热弹性马氏体相变。优点：扩展到非热弹性马氏体相变体系；缺点：价格高，应用范围不大4）形状记忆陶瓷ZrO2陶瓷，大多属于非弹性马氏体相变体系，但可记忆形变量小，寿命短，无双程记忆效应。5）形状记忆聚合物：聚降冰片烯，聚氨酯等，与

7、形状记忆合金相比：优点：形变量大，形状恢复应力低，形状恢复温度可调整缺点：耐疲劳性差，只有单程记忆效应。应用：形状记忆材料作为新型功能材料在航空航天、自动控制系统、医学、能源等领域具有重要的应用。例如用于各种管件的接头及热发动机等。 形状记忆合金应用最典型的例子是制造人造卫星天线，由TiNi 合金板制成的天线能卷入卫星体内，当卫星进入轨道后，利用太阳能或其他热源加热就能在太空中展开。美国宇航局(NASA)曾利用TiNi合金加工制成半球状的月面天线，并加以形状记忆热处理，然后压成一团，用阿波罗运载火箭送上月球表面，小团天线受太阳照射加热引起形状记忆而恢复原状，即构成正常运行的半球状天线，可用于通

8、讯。2.压电材料定义：压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。压电效应的原理是，如果对压电材料施加压力，它便会产生电位差(称之为正压电效应)，反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号(机械震动)。分类：分为无机压电材料和有机压电材料。无机压电材料又分为分为和，压电晶体一般是指压电单晶体;压电陶瓷则泛指压电多晶体。压电陶瓷是指用必要成份的原料进行混合、成型、高温烧结，由粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而成的多晶体。具有压电性的陶瓷称压电陶瓷，实际上也是铁电陶瓷

9、。在这种陶瓷的晶粒之中存在铁电畴，铁电畴由自发极化方向反向平行的180 畴和自发极化方向互相垂直的90畴组成，这些电畴在人工极化(施加强直流电场)条件下，自发极化依外电场方向充分排列并在撤消外电场后保持剩余极化强度，因此具有宏观压电性。如:钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、改性钛酸铅PT等。代表性材料及优缺点：压电晶体：水晶(石英晶体)、镓酸锂、锗酸锂、锗酸钛以及铁晶体管铌酸锂、钽酸锂等；优点：稳定性很高，机械品质因子高；缺点：压电性弱，介电常数很低，受切型限制存在尺寸局限。压电陶瓷：钛酸钡BT、锆钛酸铅PZT、改性锆钛酸铅、偏铌酸铅、铌酸铅钡锂PBLN、

10、改性钛酸铅PT等；优点：压电性强、介电常数高、可以加工成任意形状；缺点：机械品质因子较低、电损耗较大、稳定性差。有机压电材料：聚偏氟乙烯(PVDF)(薄膜)及以它为代表的其他有机压电(薄膜)材料；优点：材质柔韧，低密度，低阻抗和高压电电压常数；缺点：压电应变常数(d)偏低，使之作为有源发射换能器受到很大的限制。应用：压电材料的应用领域可以粗略分为两大类:即振动能和超声振动能-电能换能器应用，包括电声换能器，水声换能器和超声换能器等，以及其它传感器和驱动器应用。例如PbTiO3系压电陶瓷具最适合制作高频高温，无机压电陶瓷和有机高分子树脂构成的压电复合材料，兼备无机和有机压电材料的性能，并能产生两

11、相都没有的特性。因此，可以根据需要，综合二相材料的优点，制作良好性能的换能器和传感器。它的接收灵敏度很高，比普通压电陶瓷更适合于水声换能器。在其它和传感器方面，压电复合材料也有较大优势。压电材料除了以上用途外还有其它相当广泛的应用。如鉴频器、压电震荡器、变压器、等。3. 敏感材料敏感材料，是指能将各种物理的或化学的非电参量转换成电参量的功能材料。这类材料的共同特点是电阻率随温度、电压、湿度以及周围气体环境等的变化而变化。用敏感材料制成的传感器具有信息感受、交换和传递的功能，可分别用于热敏、气敏、湿敏、压敏、声敏以及色敏等不同领域。 敏感材料是当前最活跃的无机功能材料，各种传感器的开发应用具有重

12、要意义，对遥感技术、自动控制技术、化工检测、防爆、防火、防毒、防止缺氧以及家庭生活现代化等都有直接的关系。分类及代表性材料特点应用：按材料的特性可以分为热敏，光敏，压敏，湿敏，气敏及热释电陶瓷等；热敏材料,是材料的某些性能岁温度的变化而变化的功能材料.目前可以分为两大类:热敏电阻材料和热释电材料。热敏电阻材料是指材料的电阻值随温度的变化而变化，又可分为三种情况：（1） 材料所具有的电阻值随温度的上升而增大的特性*即具有正温度系数，称为PTC热敏电阻。典型的PTC热敏系列有BaTiO3、以BaTiO3为基的BaTiO3-SrTiO3-PbTiO3固溶体、以氧化钡和氧化溴为基的多元材料等。其中以B

13、aTiO3材料最具代表性，它是当前研究得最成熟实用范围员广的PTC热敏材料。（2）材料所具有的电阻值随温度的上升而减少的特性，即具有负温度系数，称为NTC热敏电阻。NTC热敏电阻是研究最早、生产最成熟、应用最广泛的热敏材树之一。这类热敏材料大都是用锰、钻、镍、铁等过渡金屑氧化物按一定配比混合，采用陶瓷工艺制备而成。如NiO中掺入微量Li2O或CaO、FeO、MnO2中掺入Li2O形成的P型半导体。（3）材料所具有的电阻值随温度的升高而下降，当在某一温度下电阻值猛 烈减小(下降达24个数量级)的特性，即具有临界温度特性，称为CTR热敏电阻。属于这种材料的有氧化钒系的非线性电阻材料，这种材料是V2

14、O5与钡、硅、磷等的氧化物混合后在含有H2，CO2，混合气体的弱还原气氛中烧结而成。居里点(转交点)的温度可以通过添加锗、镍、钨、锰等元累来移动。利用这类热敏电阻可以制成固态无触点开关，广泛用于温度自动控制、过热保护、火灾报警器及致冷设备中。因温度变化引起自发极化值变化的现象，称为热释电现象。具有热释电现象的材料称为热释电材料。即热释电材料是指材料两端产生的电压随温度变化而变化的一类功能材料。其主要特点是，材料随着温度的变化会引起材料内部介质的极化。即加热该材料，材料的两端会产生效量相等符号相反的电荷，如果将其冷却，电荷的极性与加热时恰好相反。材料的这种性质称为热释电性。这种热释电效应是由于材

15、料的晶体中存在着自发极化所引起的。自发极化与感应极化不同，它不是由外电场作用而发生的，而是由于材料本身的结构在某个方面上正、负电荷重心不重合而引起的。当温度恒定时，电自发极化出现在表面的电荷与吸附存在于空气中相反的电荷产生电中和。若温度发生变化，自发极化的大小产生变化，于是中性状态受到破坏，而产生电荷的不平衡。具有热释电效应的材料有上干种，但目前能应用的仅十几种，其中纯属无机材料的有锆铁酸铅镧（Pb，La）（Zr，Ti）O3等，这是近年来才发展起来的透明陶瓷材料，工作温度可高达240。气敏材料是指材料的电阻随周围气体环境的变化而变化的一类功能材料。利用这种材料与相应的电子线路则可组成“电子鼻”

16、，它不仅能区分不同的气体，而且可以指示浓度。例如，在ZrO2中固溶CaO，MgO，Y2O3等而得到氧化锆材料，这种材料的晶格中产生了缺陷，有利于氧离子在其中的移动；同时这种材料又具有多孔性，使气体容易渗透进去，因此可以用来制成测定氧分压的包传感器。这种传感器响应速度快，电动势稳定，可测定氧分压范围宽，且耐高温、现已大量用于汽车排气和炼钢过程中氧的检测。除了氧化锆用于O2的传感器外，氧化钛系亦可制成O2的传感器。其他气体传感器可使用氧化锡、氧化锌、氧化镍、氧化铬、氧化钒、氧化铁、氧化钨等多种材料，用于检测H2，CO2NOf烃等。例如SnO2，,ZnO等半导体材料，在通常的气体介质中吸附氧气，电阻

17、变大，而一日接触丙烷气、氢气等可燃性气体时，与吸附的氧气发生反应，使电阻变小，因此通过电阻的变化可以检查可燃性气体是否泄漏。利用气敏材料制成的敏感元件，近几十年来在国内外已有了很大的发展，其检测灵敏度通常为百万分之一的数量级，个别甚至可达十亿分之一的数量级，远远超过了动物的嗅觉感知度，故有“电子鼻”之称。已经在石油、化工、煤矿、汽车制造、电子、发电等工业部门以及环境监测、住宅有害气体报警、国防等部门进入了实用化阶段。压敏材料是指材料的电阻值随加于其上电压不同而显著变化的非欧姆性电阻材料。具有这种特殊性能的材料包括硅、锗等单晶半导体，以及SiC，TiO2，SrTiO3，ZnO等。其中以ZnO压敏

18、材料的特性最佳，它的配料组成因对产品性能参数要求不同而异。以ZnO为主体的压敏电阻器，它具有优良的非线性、耐强浪涌能力、能在宽阔的范围内调变压敏电压等性能因此在电力、通讯、交通、工业保护及军事电子学等领域得到了广泛的应用。除了主要用于过电压保护和稳压方面外，目前正在开发电涌吸收元件、高压输电、集成电路的保护等方面的应用。湿敏材料是指材料的电阻值随所处环境的湿度变化而变化以功能材料，又称为湿敏电阻(材料)。它是在电绝缘物质中渗入容易吸潮的物质，如氯化锂、氧化锌等加工而成。它能将湿度的变化转换成电的信号，所以又叫湿度传感器。有了它就可以实现湿度的自动指示、自动记录、自动控制与调节。 4.电流变体与

19、磁流变体电流变体：1947年，一个叫温斯洛的美国人发现了一个奇怪的现象。他把石膏、石灰和炭粉加在橄榄油中，然后加水搅成一种悬浮液，想看看这种悬浮液能不能导电。在试验中，他意外地发现，这种悬浮液没有加上电场时，可以像水或油一样自由地流动；可是一加上电场，就能立即由自由流动的液体变成固体，而且随着电场强度的增加，固体的强度也在增加。当撤消电场时，它又能立即由固体变回液体。由于这种悬浮液可以用电场来控制，因此科学家们就把它叫做“电流变体”，并把这种现象称为“温斯洛现象”。组成：1，连续相 2，分散相 3，添加剂电流变体材料必须具备介电不匹配性、密度匹配性和高的屈服应力及低电场强度的特性。介电不匹配性

20、是指电流变体材料中, 分散相和连续相的介电不匹配性, 在外电场作用下, 这种介电不匹配性将导致悬浮液内部产生不均匀的电场, 粒子极化后就会沿电场方向形成链状、柱状的纤维结构; 密度匹配性是指电流变体材料的液-固两相的密度尽可能相一致, 以解决长期存放后粒子的沉降问题; 高屈服应力和低电场强度特性是指在较低的电场强度下获得高的动态剪切应力, 以满足电流变体材料在实际中应用的需要。分类及优缺点：粒子分散型电流变体和均一型电流变体，其中粒子分散型电流变体又分为含水系和无水系电流变体。含水系的电流变体一般由连续相( 分散介质)、悬浮颗粒( 被分散相) 和添加剂组成。连续相一般是硅油、矿物油和变压器油等

21、液体, 这些液体通常应具备高沸点、低粘度、电阻大、介电常数高等特点。悬浮颗粒一般利用吸附水的淀粉或二氧化硅颗粒等, 添加剂一般有水和表面活性剂等。Winslow 发现的电流变体就是典型的含水系粒子分散型电流变体, 他是将吸附水的二氧化硅胶粒加入到硅油中, 发现悬浮液具有电流变效应。此外,金属氧化物、纤维素、淀粉等也是含水电流变体的常用分散介质。缺点：含水系的电流变体具有许多无法克服的缺点, 通常含水的电流变体, 当温度升高时, 会增加电荷在粒子间的流动, 例如,温度每升高 6,它们的电导率会提高一倍, 从而导致了大量的电力消耗; 同时,高温时逸出的水会腐蚀电流变体工作的设备; 另外,这些含水系

22、电流变体工作的最高温度为 80,这将很难用于高温下工作的电流变体控制器件中。无水系电流变体有机半导体粒子制得的电流变体、用复合材料粒子制得的电流变体以及用其他粒子制得的电流变体等。有机半导体粒子电流变体具有比含水电流变体宽得多的工作温度范围、少得多的电源消耗。聚丙烯腈焦化物、聚吡醌、聚苯胺等有机半导体粒子分散在液体介质中都具有电流变性能。其中,聚苯胺粒子由于具有化学及热力学性质稳定、电性能可调、比重与油接近、成本低的特性, 所得到的屈服应力也较大 ,作为一类很有希望的电流变材料倍受研究者的青睐。复合材料粒子则可以充分利用几种材料的优异性能而得到综合性能良好的新型材料,所以, 利用复合材料粒子作

23、为分散介质是很有前途的研究方向。例如 -Fe2O3 和聚丙烯酸锂的复合微粒作为分散介质的电流变体; 二氧化硅和聚苯胺复合粒子作为分散相的电流变体; 在聚苯胺的表面涂上一层多糖物质,分散在硅油中, 发现复合粒子制得电流变体的屈服应力、漏电电流及零场粘度都比单一聚苯胺粒子分散在硅油中得到的电流变体有所改善。利用其他粒子制得电流变体的例子有焦炭材料、硅铝酸盐粒子、添加了 I2 的聚吡啶嗡盐等。均一型：粒子分散型的电流变体都是固液两相悬浮液, 由于动力学不稳定性导致了其易沉降的特点, 严重的会使电流变效应丧失或破坏密封件等装置。添加合适的表面活性剂或不停搅拌可以暂缓粒子下沉即两相分离现象,但也不能解决

24、长期储存和工作的问题。 为克服上述困难, 单相电流变体的研究逐渐引起了人们的重视。目前以液晶材料为基础的均一型电流变体的开发是电流变体材料研究的另一热点。因为液晶材料在低的电场强度下就会有电流变效应,因此特别受到关注。 但是低分子液晶的电流变效应较弱。液晶电流变体的缺点是由液态向固态转变所需的响应时间太长。应用及发展：电流变体材料的应用范围大致可分为三类 ,即离合器、液压阀和减振器, 另外的应用领域还有机器人等。理论上,电流变体应该有在工业上大规模应用的潜力,但是由于种种原因, 目前还没有一项产品实现商品化。阻碍电流变体工程应用的主要因素有: 对电流变体的作用机理至今尚了解不透彻,电流变体的屈

25、服应力太低, 磨耗性能达不到要求,形成电流变效应的电场强度过高, 长期使时粒子易沉降且电流变效应不稳定等。要使电流变体在工业上得以应用,还需要加强以下几个方面的工作: 1.进一步研究电流变体的作用机理,对电流变现象有关的物理 、化学概念作彻底了解,弄清有关材料的性质与电流变现象的关系以及影响电流变现象的因素, 然后根据相关的联系进行材料的设计; 2.寻找更好的粒子材料, 特别是加强无机-有机复合粒子的研究, 使电流变体的屈服应力从现在的 1 5kPa/2. 5kV 提高到 10 15kPa 2. 5kV 以上; 3.电流变添加剂有必要进行深入的研究, 以改善电流变体的稳定性并提高屈服应力,这方

26、面的研究是电流变体实用化的关键 ,值得充分重视; 4.单相均一电流变体有望彻底解决体系的沉降稳定性问题,需要进行更多的研究工作。磁流变体：磁流变液（Magnetorheological Fluid , 简称MR流体）属可控流体，是智能材料中研究较为活跃的一支。磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Bingham体特性。由于磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的、而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，因此是一种用途广泛、性能优良的智能材料。

27、磁流变液应满足的指标：（1）零磁场粘度低，以便使其在磁场作用下，具有同等剪切屈服强度增长时，具有更大的可调范围。（2）强磁场下剪切屈服强度高，至少应达到2030Kpa，这是衡量磁流变液特性的主要指标之一。（3）杂质干扰小，以增加其使用范围。（4）温度使用范围宽，即在相当宽的温度范围具有极高的稳定性。（5）响应速度快，最好能达到毫秒级，以使磁流变液减振器作为主动和半主动控制器时，基本不存在时迟问题。（6）抗沉降性好，长时间存放应基本不分层。（7）能耗低，在较弱的磁场下可产生较大的剪切屈服强度。（8）无毒、不挥发、无异味，这是由其应用领域所决定的。磁流变液应用范围 目前，磁流变液已经开始应用于研磨

28、（抛光）工艺、阀门和密封、家庭健身器、机械手的抓持机构、装配车间不规则形体的依托架、以及自动化仪表、机器人的传感器和采矿、印刷等行业。 在其众多应用领域当中，研究最多、发展最快的应用领域是汽车座位减振器、刹车器、主动驱动器以及土模机构减振器。基于磁流变液的装置还包括冲击吸收器、缓冲器、阻尼器、隔振器、密封装置、制动器、离合器、柔性机械卡具、机器人手臂、直升机旋翼、油缸运动的控制以及电源高速开关、抛光装置和液压阀等 这些都有很大的潜在发展前景。 磁流变弹性体是一种高分子聚合物中嵌有铁磁性颗粒的智能材料，在外磁场的作用下固化，使颗粒在基体中形成链状及柱状有序结构，这种有序结构导致材料的力学性能特别

29、是剪切性能可控，因此可以设计出由磁场控制的变刚度器件。5. 电致伸缩及磁滞伸缩材料电致伸缩效应：它是指当外电场作用于电介质上时, 所产生的应变正比于电场强度或极化强度的平方的现象由于电致伸缩效应引起的应变与外加电场的方向无关, 所以一般固体电介质都能产生电致伸缩效应。电致伸缩材料：于某些高介电常数的铁电材料，当高出居里温度时，具有相当大的电致伸缩效应，其应变数量级甚至大于压电效应的一类材料。已经发现电致伸缩效应显著的材料有：铌镁酸铅一钦酸铅固溶体（PMN-PT）,铌镁酸铅一钦酸铅一铌锌酸钡固溶体（PMN-PT-BNZ）,掺钡的错钦酸铅(Ba2PZT),掺翻的锆酸铅（La2PZT）。分类：按其所

30、组成的固溶体的化合物成分构成可分为一元系压电陶瓷,如钛酸钡(BaTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)和偏铌酸铅(Pb(NbO3)2)等;二元系压电陶瓷,如目前使用最多的锆钛酸铅(xPbZrO3-(1-x)PbTiO3或Pb(ZrxTi1-xO3),这是目前使用最为广泛的PZT系列压电陶瓷;三元系及多元系压电陶瓷,通常是在具有钙钛矿型结构的PZT二元系中再加入第三种或第四种化学通式为ABO3型化合物而形成三元系或多元系固溶体,以获得所需要的宽性能调节范围, 得到不同性能参数的压电陶瓷,以满足不同的市场需求。与PZT 压电陶瓷相比,三元系或多元系压电陶瓷的烧结性能良好,不但烧成温度范围宽,而且PbO 挥发也少,陶瓷的工艺重现性好,易获得气孔率少的致密陶瓷体,可获得具有高机械强度和电气性能, 及在某些方面有显著特点的压电陶瓷。因此多元系压电陶瓷已成为众多研究机构开发热点之一。应用：天文学，光通讯等方面电致伸缩器件。磁滞伸缩材料：具有磁滞伸缩效应材料磁滞伸缩效应：所谓磁致伸缩是铁磁物质(磁性材料）由于磁化状态的改变，其尺寸在各方向发生变化。大家知道物质有热胀冷缩的现象。除了加热外，磁场和电场也会导致物体尺寸的伸长或缩