[發明專利]一種磁致伸縮材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010068362.X
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111254338B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 周廷棟
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/02;H01L41/20
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

1.一種磁致伸縮材料，其特征在于，其分子式為Mn_1-xNi_xCoSiYM_y，式中x的取值范圍為0.05-0.10，y的取值范圍為0-0.85，M選自Nd、Tm、Ho、Eu、Ta中的一種或多種；

所述磁致伸縮材料的100方位相對于磁致伸縮材料的最大形變方向的方位差處于2-8°之間；

所述的磁致伸縮材料的制備方法，包括以下步驟：

a、按照化學計量比稱取Mn、Ni、Co、Si、Y和M，加入蒸餾水進行清洗；

b、將單質Zr和步驟a中得到的清洗后的原料放入電弧熔煉爐的銅坩堝內，關閉電弧熔煉爐爐腔，將鎢電極對準單質Zr，對電弧熔煉爐進行除氧，除氧后再將鎢電極對準清洗后的原料，啟動真空電弧熔煉爐起弧，起弧后加電流到250A，同時啟動磁力攪拌器，原料在電弧熔煉爐中重復熔煉3-4次，熔煉結束后，先把電流調小，再關閉電源，冷卻后開啟爐腔，得到合金鑄錠；

c、將步驟b得到的熔煉后的合金鑄錠粉碎后放入石英玻璃管中抽真空封存；

d、將步驟c中封存好的石英玻璃管放入高溫爐中從室溫加熱到1327℃，然后施加6T的強磁場，保溫30min，后以1.7℃/min的速率降到832℃，撤去磁場，自然冷卻到室溫，冷卻后從爐中取出強磁場凝固合金樣品；

e、步驟d得到的強磁場凝固合金樣品在低溫爐中退火，退火溫度為832℃，保溫時間為60h，保溫結束后緩慢冷卻到室溫，得到合金樣品；

步驟b中，電弧爐用循環水冷系統冷卻，熔煉前，先用機械泵抽取真空到9Pa以下，然后用分子泵繼續抽真空到5×10^-5Pa，關閉分子泵，充氬氣到0 .6個大氣壓，啟動真空電弧熔煉爐，先將鎢電極對準單質Zr，按啟動鍵起弧，起弧后加電流到250A ,同時啟動磁力攪拌器，熔煉Zr的時間為1-3min，吸收爐腔內殘余氧氣后，再將鎢電極對準原料；

步驟c中，合金鑄錠粉碎后的真空封存采用雙層石英玻璃管：將合金鑄錠粉碎后放入第一石英玻璃管中，用機械泵抽真空封存，再將封好的第一石英玻璃管放入外層的第二石英玻璃管中，再一次抽真空封存；

高溫爐從室溫開始升溫，以10℃/min快速升到1327℃，保溫30min，并施加6T的強磁場，保溫結束后以1.7℃/min的速率降到832℃，撤去磁場，自然冷卻到室溫；低溫爐的升溫過程從室溫開始，以7℃/min從室溫升到832℃，保溫60h，然后經過72h降到室溫。