[發明專利]具有層狀結構高度<111>取向粘結巨磁致伸縮材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210034284.7
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN102569638A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 蔣成保;孟皓;張天麗
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01L41/20
• 分類號: H01L41/20;H01F1/053;C22C28/00;C22C1/02;C21D1/773;B22D27/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種具有層狀結構高度<111>取向粘結巨磁致伸縮材料，其特征在于：所述粘結巨磁致伸縮材料的合金成分為Tb_xDy_1-xFe_y，0.4＜x≤1，1.9≤y≤1.95。

2.根據權利要求1所述的具有層狀結構高度<111>取向粘結巨磁致伸縮材料，其特征在于：Tb_xDy_1-xFe_y巨磁致伸縮材料具有高度的<111>擇優取向。

3.根據權利要求1所述的具有層狀結構高度<111>取向粘結巨磁致伸縮材料，其特征在于：Tb_xDy_1-xFe_y巨磁致伸縮材料的電阻率為1.23Ω·m～8.00Ω·m。

4.根據權利要求1所述的具有層狀結構高度<111>取向粘結巨磁致伸縮材料，其特征在于：Tb_xDy_1-xFey巨磁致伸縮材料在測試磁場為0～7600Oe，測試壓力為0～24MPa，最大磁致應變為1600ppm～1900ppm。

5.根據權利要求1所述的具有層狀結構高度<111>取向粘結巨磁致伸縮材料，其特征在于：Tb_xDy_1-xFe_y巨磁致伸縮材料在高頻1×10⁵Hz下的渦流損耗值為510W/m³～570W/m³。

6.制備如權利要求1所述的具有層狀結構高度<111>取向粘結巨磁致伸縮材料的方法，其特征在于包括有下列步驟：

第一步：制備Tb_xDy_1-xFe_y合金粉

第1-1步：按Tb_xDy_1-xFe_y，0.4＜x≤1，1.9≤y≤1.95目標成分稱取Tb、Dy、Fe各元素，混合得到熔煉原料，且各元素的質量百分比純度不低于99.9％；

第1-2步：將熔煉原料放入真空電弧爐中進行熔煉制得第一用料；

熔煉條件：

真空電弧爐的真空度小于2×10^-3Pa；

熔煉溫度為1250℃～1350℃，并在質量百分比純度為99.99％的氬氣保護氣氛下熔煉均勻，隨真空電弧爐冷卻至20℃～40℃，取出，得到第一用料；

第1-3步：將第一用料放入真空熱處理爐中進行熱處理制得第二用料；

熱處理條件：

真空熱處理爐的真空度小于2×10^-3Pa；

熱處理溫度為900℃～1000℃，熱處理4～12小時，并在質量百分比純度為99.99％的氬氣保護氣氛下進行成分均勻化，隨真空熱處理爐冷卻至20℃～40℃，取出，制得第二用料；

第1-4步：將第二用料在質量百分比純度為99.99％的氬氣保護下破碎制得粒徑為10～300μm的Tb_xDy_1-xFe_y合金粉；

第二步：配制Tb_xDy_1-xFe_y混合料

第2-1步：制100g的Tb_xDy_1-xFe_y混合料稱取65～90g的Tb_xDy_1-xFe_y合金粉、9～28g的粘結劑、2～6g的固化劑、0.05～1g的過程控制劑；

所述粘結劑選用北京博利得商貿有限公司生產環氧樹脂E44、環氧樹脂E51、環氧樹脂6101；

所述固化劑選用三乙烯四胺、孟烷二胺、間苯二胺；

所述過程控制劑選用甲醇、丙醇、正戊烷；

第2-2步：將Tb_xDy_1-xFe_y混合料在丙酮溶液中混合均勻，并在溫度為30℃～50℃條件下攪拌除氣，攪拌直至丙酮全部揮發，制得第三用料；

第三步：動靜態磁場取向制Tb_xDy_1-xFe_y磁致伸縮材料

第3-1步：將第三用料注入塑料模具中，模具兩端使用橡膠塞密封形成第一帶料模具；然后將第一帶料模具安裝在電磁鐵中，且第一帶料模具的縱向中心線與磁場線平行安裝；

橡膠塞對第三用料的壓力保持在0.1～0.5MPa；

第3-2步：動態磁場取向，在中心磁場強度為6000～12000Oe的條件下，第一帶料模具繞O點擺動30～300秒后，靜止1～2小時，取出，制得第二帶料模具；

第一帶料模具繞O點向上擺的縱向中心線與第一帶料模具繞O點向下擺的縱向中心線之間的夾角記為第一帶料模具擺動角β，所述第一帶料模具擺動角β為10°～90°；

第一帶料模具繞O點的擺動頻率為0.5Hz～10Hz；

第3-3步：將第二帶料模具放入40℃～80℃的水浴箱中形成第三帶料模具；然后將第三帶料模具安裝在電磁鐵中，且第三帶料模具的縱向中心線與磁場線平行安裝；

第3-4步：靜態磁場取向固化，在中心磁場強度為6000～12000Oe的條件下，經過2～4小時樹脂固化處理，取出，得到粘結Tb_xDy_1-xFe_y磁致伸縮材料。