[發明專利]一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011129565.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112342439A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 姜江;姜大強;郝世杰;郭方敏;崔立山
• 申請（專利權）人: 江西省科學院應用物理研究所
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;B22F9/08;C22C1/04;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南昌大牛知識產權代理事務所(普通合伙) 36135
• 代理人: 喻莎

1.一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)以Ni單質、Ti單質和Ni₄W為原料；原料中，Ni、Ti和W配比：W的原子百分比為1～5％，Ni和Ti原子百分比滿足|Ni％-Ti％|≤2％；

(2)對上述原料進行氣霧化制粉處理，獲得顆粒尺寸小于100μm的NiTiW粉末；所述氣霧化處理的溫度為1400～1600℃；

(3)真空包套處理所得NiTiW粉末，通過粉末冶金燒結成NiTiW復合材料塊體，輔以熱鍛加工或熱軋加工，加工溫度為750～850℃，獲得NiTiW鍛造棒；

(4)對NiTiW鍛造棒進行加工，使NiTi晶粒細化為晶粒尺寸小于100nm納米晶NiTi；所述加工采用拔絲法或等通道角擠壓法或高壓扭轉法。

2.根據權利要求1所述的一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述Ni單質、Ti單質和Ni₄W純度在99.95wt.％以上。

3.根據權利要求1所述的一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)真空包套處理所得NiTiW粉末：把NiTiW粉末倒入不銹鋼皮包筒內，焊上蓋子，在蓋子上留有抽氣管，利用機械泵對包套內部抽真空，抽真空過程將包套溫度保溫在100～200℃，真空度處于10^-3Pa時夾斷抽氣管并封焊處理，獲得由不銹鋼皮包裹的NiTiW粉末。

4.根據權利要求3所述的一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料的制備方法，其特征在于，所述不銹鋼皮包筒的直徑為40mm，高度為50mm。

5.根據權利要求1所述的一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述粉末冶金燒結采用為直接燒結法、熱等靜壓燒結法或真空熱壓燒結法。

6.根據權利要求5所述的一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料的制備方法，其特征在于，所述直接燒結法，燒結溫度為1000～1300℃，燒結時間為約3h。

7.根據權利要求1所述的一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述拔絲法為：先通過熱拔得到較粗絲材，熱拔溫度為400～600℃，再經室溫冷拔得到細絲，冷拔過程中需要中間退火，退火溫度為400～600℃，絲越細退火溫度越低，最后一次退火后繼續拔絲，確保隨后的冷拔變形量超過70％，使NiTi轉變為非晶，再對絲材進行350～450℃退火，使NiTi晶粒細化為晶粒尺寸小于100nm納米晶NiTi。

8.根據權利要求6所述的一種高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述拔絲法為單一熱拔方式，熱拔溫度為400～600℃，熱拔溫度隨絲材變細而逐漸降低，當絲材直徑達到約1mm～0.5mm時，熱拔溫度降低在400℃左右，熱拔至直徑0.5mm以下可直接獲得納米晶NiTi。

9.如權利要求1至8中任一制備方法獲得的高熱穩定性納米晶NiTi-W復合材料。