一种温度感知开关动作的铜合金制备方法技术

一种温度感知开关动作的铜合金制备方法，采用的材料为单晶体（即在合金内部只有一个晶粒，晶粒内部合金点阵的取向是相同的）铜基形状记忆合金，由ＥＢＳＤ测定结果，可在合金中选取可逆双程自发形状变化率为最大的方位，例如Ａ点的方位为合金接近［００１］晶向的方位，将该方向作为冷轧方向利用线切割获得能够被冷轧的平板合金，进行０．２～２％的冷轧，就可以使合金在该方向上获得最大的开关动作特性，从而制成开关合金。经过上述方法获得的铜基开关动作合金，具有可逆双程自发形状变化率最大可以达到约１０％的开关动作。可以通过控制合金成分的方法控制马氏体相变温度，从而获得所需控制温度的合金。因此，该合金具有相变温度可控，相变温度稳定性好，动作重复性好等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种合金材料的制备方法，尤其是，属于材料科学领域。
技术介绍
随着微电子技术的发展，在微型电路中会需要一些小型的对温度具有感知和动作特性的，即具有温度开关特性的元器件。材料的开关特性是指当环境条件如温度、压力等在逐渐改变并达到某一特定值时，材料的某种物理性质突然变化。这种性质对于各种控制器十分重要并得到广泛应用。目前一般使用感知和执行的元器件通过热电偶及相应电路，或者是双金属片来实现。热电偶利用温差产生热电动势，由附加电路放大电信号，可以推动动作控制器产生动作，其具有温度测量和控温准确的特点，但是由于其必须附有电子线路和动作执行装置，体积庞大且必须一直通电才能工作。双金属片是将两种金属片粘在一起，利用两种金属热膨胀性不同的物理特性，可以随温度变化产生弯曲的动作。热双金属片也可以在环境温度变化时发生形状和尺寸变化。热双金属由热膨胀系数大的主动层与热膨胀系数小的被动层通过粘结等方法复合而成。在温度变化过程中，由于两种金属的热膨胀系数不同，热双金属将向低热膨胀金属侧弯曲。但由于该过程是渐进的，其开关特性并不明显。另外，由于必须使用两种材料复合在一起，需要一定的长度才能产生足够大的动作，其制作过程较复杂。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的提供。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是，采用的材料为具有热弹性马氏体相变的单晶体(即在合金内部只有一个晶粒，晶粒内部合金点阵的取向是相同的)铜基形状记忆合金，由电子背散射衍射(EBSD)测定结果，可在合金中选取可逆双程自发形状变化率为最大的方位，将该方向作为冷轧方向利用线切割获得能够被冷轧的平板合金，进行0.2～2％的冷轧，就可以使合金在该方向上获得最大的开关动作特性，从而制成开关合金。经过上述方法获得的铜基开关动作合金，具有可逆双程自发形状变化率最大可以达到约10％的开关动作。可以通过控制合金成分的方法控制马氏体相变温度，从而获得所需控制温度的合金。因此，该合金具有相变温度可控，相变温度稳定性好，动作重复性好等特点。附图说明图1是铜基单晶形状记忆合金的可逆双程自发形状变化率的EBSD测定结果图。具体实施例方式如图1所示，由EBSD测定结果，可在合金中选取可逆双程自发形状变化率为最大的方位，例如A点的方位为合金接近晶向的方位，将该方向作为冷轧方向，利用线切割获得能够被冷轧的平板合金，进行0.2～2％的冷轧，就可以在该方向上获得最大的开关动作特性。合金的成分范围为Cu-(10～30)Zn-(5～20)Al(at.％，原子百分比)；Cu-(10～30)Al-(5～20)Mn(at.％，原子百分比)；Cu-(10～30)Al-(5～20)Ni(at.％，原子百分比)。形状记忆合金的固溶热处理温度为700℃-900℃。冷轧压下量范围为0.1～10％。实施例制备Cu-22.3Zn-10.8Al(at.％)单晶开关动作特性合金。实际成分为Cu-22.3Zn-10.8Al(原子百分比)合金的单晶材料，经过固溶处理后(850℃×15min，用水淬火)的相变温度为Ms＝-25℃，Mf＝-29℃，As＝-20℃，Af＝-15℃。晶粒取向如图1中A点所示。用线切割将单晶合金沿着平行于A方向的平面切出平行平面作为冷轧面，冷轧面抛光后测量厚度，并计算压下量为1％时的厚度，进行1％的轧制。即可获得所需合金。经热膨胀测定，该合金在环境温度降低到马氏体相变温度Ms时，在轧制方向上就会发生6％-10％的伸长；当温度再次升高通过马氏体可逆相变温度As时，就还原到原来的长度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度感知开关动作的铜合金制备方法，采用的材料为单晶体（即在合金内部只有一个晶粒，晶粒内部合金点阵的取向是相同的）铜基形状记忆合金，由电子背散射衍射（ＥＢＳＤ）测定结果，可在合金中选取可逆双程自发形状变化率为最大的方位，将该方向作为冷轧方向，利用线切割获得能够被冷轧的平板合金，进行０．２～２％的冷轧，就可以使合金在该方向上获得最大的开关动作特性，从而制成开关合金。

【技术特征摘要】
1.一种温度感知开关动作的铜合金制备方法，采用的材料为单晶体(即在合金内部只有一个晶粒，晶粒内部合金点阵的取向是相同的)铜基形状记忆合金，由电子背散射衍射(EBSD)测定结果，可在合金中选取可逆双程自发形状变化率为最大的方位，将该方向作为冷轧方向，利用线切割获得能够被冷轧的平板合金，进行0.2～2％的冷轧，就可以使合金在该方向上获得最大的开...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继杰，武保林，沙桂英，国旭明，刘春忠，赵玉华，黄震威，王艳晶，王洪顺，张宇东，
申请(专利权)人：沈阳航空工业学院，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]