[發(fā)明專利]一種負膨脹材料及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410591714.4
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN105624514B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡鳳霞;趙瑩瑩;武榮榮;王晶;包立夫;劉瑤;沈斐然;匡皓;孫繼榮;沈保根
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院物理研究所
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/02;C22F1/16
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11280
• 代理人: 郭廣迅

1.一種Mn(Co,Ni)Ge基負膨脹材料，所述材料包括合金顆粒和將所述合金顆粒粘結(jié)成塊體材料的膠粘劑，其中，所述合金顆粒的化學(xué)通式為Mn_1-xM_xCoGe、MnCo_1-xM_xGe、MnCoGe_1-xM_x、Mn_1-yA_yNiGe、MnNi_1-yA_yGe或MnNiGe_1-yA_y，其中M為：空穴、In、Cr、Ga、Al、P、Cu、Fe、V、Si、Sn或Sb；A為：空穴、Fe或Sn；0＜x≤0.3，0＜y≤0.5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負膨脹材料，其中，所述負膨脹材料在相變前后兩相體積差ΔV/V為2.5～4.0％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負膨脹材料，其中，所述負膨脹材料的負膨脹系數(shù)α為-25ppm/K～-100ppm/K，覆蓋50K到350K溫區(qū)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的負膨脹材料，其中，所述膠粘劑選自環(huán)氧樹脂膠、金屬-環(huán)氧樹脂膠、聚酰亞胺膠、尿素樹脂、酚醛樹脂和鈦酸乙二烯丙酯中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的負膨脹材料，其中，所述膠粘劑選自環(huán)氧樹脂膠、金屬-環(huán)氧樹脂膠和聚酰亞胺膠中的一種或兩種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的負膨脹材料，其中，相對于100重量份的所述合金顆粒，所述膠粘劑的量為1～20重量份。

7.權(quán)利要求1至6中任一項所述負膨脹材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

1)按照化學(xué)式配料；

2)將步驟1)配制的原料放入電弧爐中熔煉，得到合金錠；

3)將步驟2)得到的合金錠在800～900℃下退火，然后冷卻至室溫，得到合金顆粒；

4)將膠粘劑與步驟3)制得的合金顆粒均勻混合，壓制成型，并固化得到塊體材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，在所述步驟4)中，將膠粘劑與合金顆粒混合的方法為干法混合或濕法混合，所述干法混合包括：將粉末狀的膠粘劑、固化劑和促進劑與所述合金顆?；旌暇鶆?；所述濕法混合包括將膠粘劑、固化劑和促進劑溶解于有機溶劑中配制成膠液，將所述合金顆粒加入該膠液中，混合均勻后烘干。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，在所述步驟4)中，壓制成型的條件包括：壓制壓力為0.1～2.5GPa，壓制時間為1～10分鐘。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，在所述步驟4)中，固化在惰性氣體或者真空中進行，固化的條件包括：固化溫度70～250℃，固化時間為10～60分鐘，惰性氣體壓力10^-2Pa～10MPa或者真空度<1Pa。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其中，固化溫度為150～250℃。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，所述步驟2)包括：將配制好的原料放入電弧爐中，抽真空至真空度小于1×10^-2Pa，用氬氣清洗后，在氬氣保護下，電弧起弧，在1500～2500℃下熔煉3～5次；

所述步驟3)包括：將步驟2)熔煉好的合金錠在800～900℃、真空度小于1×10^-3Pa的條件下退火2～10天，然后在液氮或水中淬火或隨爐冷卻。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其中，所述步驟2)使用純度大于99wt％的氬氣，并在1個大氣壓的氬氣保護下進行熔煉。

14.權(quán)利要求1至6中任一項所述的Mn(Co,Ni)Ge基負膨脹材料或者按照權(quán)利要求7至13中任一項所述方法制得的Mn(Co,Ni)Ge基負膨脹材料在控制或補償熱膨脹系數(shù)中的應(yīng)用。