具有磁场可控的双向形状记忆效应的磁性单晶及制备方法技术

一种具有磁场可控的双向形状记忆效应的磁性单晶，其特征在于：具有如下组成：Ｃｏ↓［ｘ］Ｎｉ↓［ｙ］Ｇａ↓［ｚ］　　　　其中：４０＜ｘ＜６０；１０＜ｙ＜３０；１０＜ｚ＜３０；　　　　且ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００　　　　所述的Ｃｏ↓［ｘ］Ｎｉ↓［ｙ］Ｇａ↓［ｚ］∶Ｍ单晶的居里温度达１８０℃；杨氏模量低到１０ＧＰａ；最高达４．５％的磁场增强双向形状记忆效应；自由样品产生最高达２．３％的磁感生应变或磁致伸缩；超弹性为２０％。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及形状记忆材料，特别是涉及具有磁场可控的双向形状记忆效应的CoNiGa磁性单晶及其制备方法。
技术介绍
通常的形状记忆合金在相对高的温度下具有一种晶体结构(以下称为母相)，而在相对低的温度下自发变成另外一种晶体结构，一般称之为马氏体相。当从较高的温度降温到较低的温度时，材料从母相转变为马氏体相，该相转变叫做马氏体相变。反过来，从相对低的温度加热材料，合金会从马氏体相转变为母相，这种相反的相转变称为马氏体逆相变。一般将马氏体转变的开始点和终点，分别称为Ms点和Mf点，将马氏体逆相变的开始和终点，分别称为As点和Af点。如果Ms和As之间差值较小，比如为几度或几十度，材料的这种马氏体相变被称为热弹性马氏体相变。一般地，将某种合金材料在母相以确定的形状冷却，直到马氏体相后，再人为地改变原有形状S，然后，将合金材料升温，直到转变成奥氏体时，如果合金材料的形状完全或部分地转变为原来的形状，这种现象称为形状记忆效应。另外，如果在同样的上述温度循环中，母相的形状在降温引起的相变时刻变形，再在随后的升温引起的逆相变时刻再变形，并且部分或全部地转变成原来母相的形状，被称之为双向形状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有磁场可控的双向形状记忆效应的磁性单晶，其特征在于具有如下组成CoxNiyGaz其中40＜x＜60；10＜y＜30；10＜z＜30；且x+y+z＝100所述的CoxNiyGazM单晶的居里温度达180℃；杨氏模量低到10GPa；最高达4.5％的磁场增强双向形状记忆效应；自由样品产生最高达2.3％的磁感生应变或磁致伸缩；超弹性为20％。2.一种制备权利要求1所述的具有磁场可控的双向形状记忆效应的磁性单晶的方法，其特征在于包括如下步骤(1)按化学式CoxNiyGaz称料；其中40＜x＜60；10＜y＜30；10＜z＜30；且x+y+z＝100(2)将称好的料盛放在坩埚中，加热CoxNiyGaz原料到使之熔融；其熔融环境为在真空条件下或在正压力的氩气保护气体；以0.5-50转/分钟的速率旋转的籽晶杆下端固定一个籽晶；(3)在1050-1320℃的熔融温度下保持10到30分钟，用籽晶下端接触熔体的液面，然后以3-80mm/小时的均匀速率提升籽晶杆，将凝固结晶的单晶向上提拉，并使生长的单晶直径变大或保持一定；(4)当生长的单晶达到所需尺寸时，将单晶提拉脱离熔融的原料表面，以0.5-20℃/分钟的缓慢降低温...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈京兰，张铭，柳祝红，刘国栋，代学芳，吴光恒，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：