[發(fā)明專利]一種大可逆磁致應(yīng)變NiCoMnSn合金的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110393878.6
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113088850B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高智勇;孫思博;蔡偉
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22F3/00
• 分類號: C22F3/00;C22C30/04;C22F1/00;C21D1/26;C21D1/30;C21D1/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 趙琪

本發(fā)明提供了一種大可逆磁致應(yīng)變NiCoMnSn合金的制備方法，屬于變磁性形狀記憶合金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明對NiCoMnSn合金進(jìn)行電子輻照改性，得到所述大可逆磁致應(yīng)變NiCoMnSn合金。本發(fā)明提供的制備方法對NiCoMnSn合金采用電子輻射改性，對NiCoMnSn合金的表面進(jìn)行輻照，引起空位的產(chǎn)生；由于磁交換相互作用對Mn?Mn距離的強(qiáng)烈依賴性，這種晶格收縮將導(dǎo)致Mn?Mn距離的減少，使得相變前后兩相(母相奧氏體和馬氏體相)間的磁化強(qiáng)度差(△M)增加，同時(shí)3d軌道雜化的增強(qiáng)，導(dǎo)致磁場對母相和馬氏體界面移動的驅(qū)動力增加，這一變化有利于在較低場下獲得大的磁感生應(yīng)變。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變磁性形狀記憶合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大可逆磁致應(yīng)變NiCoMnSn合金的制備方法。

背景技術(shù)

新型變磁性形狀記憶合金Ni-Co-Mn-X(X＝Sn,In,Sb)當(dāng)施加外界磁場時(shí)，兩相之間磁化強(qiáng)度發(fā)生顯著改變，導(dǎo)致Zeeman能出現(xiàn)差異，從而引起了從低對稱性的馬氏體到高對稱的奧氏體之間的場致馬氏體相變，伴隨場致馬氏體相變，微觀水平的變磁性形狀記憶合金的晶體學(xué)發(fā)生變化，產(chǎn)生宏觀的磁應(yīng)變,使其在新一代傳感器和制動器中具有潛在應(yīng)用。但是目前能得到的大磁感生應(yīng)變均是在單晶中單變體狀態(tài)或者多晶經(jīng)過循環(huán)訓(xùn)練后得到的，制備工藝復(fù)雜，且機(jī)械加工困難，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模實(shí)際生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種大可逆磁致應(yīng)變NiCoMnSn合金的制備方法。本發(fā)明提供了一種對NiCoMnSn合金進(jìn)行電子輻照，在多晶條件下獲得大可逆磁感生應(yīng)變的新方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種大可逆磁致應(yīng)變NiCoMnSn合金的制備方法，包括以下步驟：

對NiCoMnSn合金進(jìn)行電子輻照改性，得到所述大可逆磁致應(yīng)變NiCoMnSn合金。

優(yōu)選地，所述電子輻照改性的輻照能量為60KeV～1.2MeV，輻照注量率為1×10¹²e/cm²·S^-1，輻照注量為(1～3)×10¹⁷e/cm²。

優(yōu)選地，所述NiCoMnSn合金為Ni_47-xCo_xMn₄₃Sn₁₀合金，x為4～7的整數(shù)。

優(yōu)選地，所述Ni_47-xCo_xMn₄₃Sn₁₀合金為Ni₄₁Co₆Mn₄₃Sn₁₀合金。

優(yōu)選地，所述Ni_47-xCo_xMn₄₃Sn₁₀合金由包括以下步驟的方法制得：

將Ni、Mn、Co和Sn混合后依次進(jìn)行熔煉、鑄錠成型和切割，得到塊體樣品；

將所述塊體樣品依次進(jìn)行機(jī)械拋光和無水乙醇清洗后，得到清洗后的樣品；

將所述清洗后的樣品依次進(jìn)行固溶退火、淬冰水、拋光和退火去應(yīng)力，得到所述Ni_47-xCo_xMn₄₃Sn₁₀合金。

優(yōu)選地，所述固溶退火的真空度為10^-4Pa，溫度為950～1000℃，時(shí)間為24h。

優(yōu)選地，所述電子輻照改性的真空度為10^-4Pa。