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新型高温磁性形状记忆合金及其制备方法技术

技术编号:9964852 阅读:101 留言:0更新日期:2014-04-24 20:36
本发明专利技术涉及一种新型高温磁性形状记忆合金及其制备方法,具体是指新型高温磁性形状记忆合金及其制备方法。按比例取Ga、Mn、Ni和Ga、Mn、Ni和Co,还包括Mn元素和Ga元素,并且按照本发明专利技术提供的方法进行混合制造。本发明专利技术提供的合金的马氏体相变峰值温度分别为816℃和470℃,比现有单相高温Ni-Mn-Ga合金高出445℃和300℃;本合金的居里温度为255℃,与现有Ni-Mn-Ga合金相比,高出170℃。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,具体是指。按比例取Ga、Mn、Ni和Ga、Mn、Ni和Co,还包括Mn元素和Ga元素,并且按照本专利技术提供的方法进行混合制造。本专利技术提供的合金的马氏体相变峰值温度分别为816℃和470℃,比现有单相高温Ni-Mn-Ga合金高出445℃和300℃;本合金的居里温度为255℃,与现有Ni-Mn-Ga合金相比,高出170℃。【专利说明】
本专利技术涉及一种,具体是指。
技术介绍
磁控形状记忆合金兼具磁致伸缩材料响应频率快以及温控形状记忆合金输出应变大的优点,是一种具有极大发展前景的智能材料;目前已发现的磁性形状记忆材料主要包括:NiMnGa,NiFeGa,FePd,FePt,Ni2MnAl,CoNiGa、CoNiAl 以及 NiMnX (X=In,Sn,Sb)系合金等;目前磁性形状记忆合金在磁场作用下产生大磁感生应变的主要机制为磁场作用下马氏体孪晶变体的再取向。因此,要将磁性记忆合金应用在高温领域,必须满足该材料在高温下处于马氏体状态(Ms>100° C),同时要求马氏体具有铁磁性。但是,目前未发现同时满足即具有高温的马氏体相变又具有高的磁转变温度的合金;近期我们制备出Ga42.5Mn29Ni28.5合金,其马氏体相变峰值温度高达816° C,这是在NiMnGa合金中从未导报过的,但是合金的居里温度较低,不适合作为高温磁记忆合金的,经过我们长时间的摸索,发现采用Co取代Ga-Mn-Ni合金中的Ni,合金的马氏体相变温度降低到470° C(仍然高于NiMnGa单相合金的马氏体相变温度),同时合金的居里温度确上升到255° C,可成为记忆合金应用和发展的一种新材料。由于高温形状记忆合金在国民经济的各行各业得到广泛应用,因此高温形状记忆合金Ga4I5Mn29Ni2I5Co1的研制将对材料的应用和的拓展开辟一条新的道路。
技术实现思路
鉴于已有技术存在的缺陷,本专利技术的目的是提供一种。为实现上述目的,本专利技术所采用的技术解决方案是:新型高温磁性形状记忆合金Ga42.5Mn29Ni28.5_xCox,按照摩尔份数比取 42.5 份的 Ga、29 份的 Mn、28.5Ν? 和 42.5 份的 Ga、29份的Mn、27.5Ni和1份Co,还包括3%-5%的Mn元素、1.5%-3%Ga元素。新型高温磁性形状记忆合金Ga42.5Mn29Ni28.5_xCox的制备方法,具体步骤为: O按照摩尔份数比取42.5份的Ga、29份的Mn、28.5份Ni和42.5份的Ga、29份的Mn,27.5份Ni和1份Co,放入真空非自耗电极电弧炉中,同时由于Mn元素的饱和蒸汽压较低,Ga的熔点较低,为了避免合金出现偏析现象,在配料的过程补充3%-5%的Mn元素、1.5%-3%Ga元素,放置顺序从上到下依次为N1、Co、Ga、Mn、Ni ; 2)在惰性气体保护、140(Tl700°C的条件下电弧熔炼8-14分钟; 3)用丙酮清洗熔炼后的金属块体; 4)放入真空度为KT1Pa Pa的石英管中在600°C的条件下保温48小时后再降温到400°C保温24小时; 5)淬入水中,得到新型高温磁性形状记忆合金Ga425Mn29Ni28 5 Ga4I5Mn29Ni2L5Colt5所述惰性气体为氩气。新型高温磁性形状记忆合金的有益效果是:本专利技术制备的Ga42.5Mn29Ni28.5和Ga42.5Mn29Ni27.5C0l合金的马氏体相变峰值温度分别为816 °C和470°C,比现有单相高温N1-Mn-Ga合金高出445°C和300°C ;本合金的居里温度为255°C,与现有N1-Mn-Ga合金相比,高出170。。。【专利附图】【附图说明】图1是实施例2制备的Ga42.5Mn29Ni28.5C0l合金的DSC曲线图; 图2是实施例2制备的Ga42.5Mn29Ni27.5C0l合金的DSC曲线图; 图3是实施例3制备的Ga42.5Mn29Ni28.5C0l合金的直流磁化曲线图; 图4是实施例3制备的Ga42.5Mn29Ni27.5C0l合金的直流磁化曲线图。附图标记如下:1、Ga42.5Mn29Ni28.5C0l合金加热 DSC 曲线,2、Ga42.5Mn29Ni28.5C0l 合金冷却 DSC 曲线,3、Ga42.5Mn29Ni27.5C0l 合金加热 DSC 曲线,4、Ga42.5Mn29Ni27.5C0l 合金冷却 DSC 曲线。【具体实施方式】 新型高温磁性形状记忆合金Ga42.5Mn29Ni28.5_xCox:按照摩尔份数比取42.5份的Ga、29份的Mn,28.5Ni和42.5份的Ga,29份的Mn,27.5Ni和1份Co,还包括3%-5%的Mn元素、1.5%—3%Ga 兀素。实施例1 新型高温磁性形状记忆合金Ga42.5Mn29Ni28.5_xCox的制备方法:1)按照摩尔份数比取42.5份的Ga,29份的Mn,28.5份Ni和42.5份的Ga,29份的Mn,27.5份Ni和1份Co,放入真空非自耗电极电弧炉中,同时由于Mn元素的饱和蒸汽压较低,Ga的熔点较低,为了避免合金出现偏析现象,在配料的过程补充3%-5%的Mn元素、1.5%-3%Ga元素,放置顺序从上到下依次为N1、Co、Ga、Mn、Ni ; 2)在惰性气体氩气保护、140(Tl700°C的条件下电弧熔炼8-10分钟; 3)用丙酮清洗熔炼后的金属块体; 4)放入真空度为KT1Pa Pa的石英管中在600°C的条件下保温48小时后再降温到400°C保温24小时; 5)淬入水中,得到新型高温磁性形状记忆合金Ga425Mn29Ni28 5 Ga4I5Mn29Ni2L5Colt5实施例2 O按照摩尔份数比取42.5份的Ga、29份的Mn、28.5份Ni和42.5份的Ga、29份的Mn,27.5份Ni和1份Co,放入真空非自耗电极电弧炉中,同时由于Mn元素的饱和蒸汽压较低,Ga的熔点较低,为了避免合金出现偏析现象,在配料的过程补充3%-5%的Mn元素、1.5%-3%Ga元素,放置顺序从上到下依次为N1、Co、Ga、Mn、Ni ; 2)在惰性气体氩气保护、145(Tl650°C的条件下电弧熔炼12~14分钟; 3)用丙酮清洗熔炼后的金属块体; 4)放入真空度为KT1Pa Pa的石英管中在600°C的条件下保温48小时后再降温到400°C保温24小时; 5)淬入水中,得到新型高温磁性形状记忆合金Ga425Mn29Ni28 5 Ga4I5Mn29Ni2L5Colt5将本实施方式制备的Ga42.5Mn29Ni28.5和Ga42.5Mn29Ni27.5C0l合金在升温速度为IOK/min的条件下测得加热DSC曲线,在降温速度ΙΟΚ/min的条件下测得冷却DSC曲线,结果如图1和2所示;通过图中的DSC曲线可以看出在本实施方式制备的Ga42.5Mn29Ni28.5和Ga42.5Mn29Ni27.5C0l合金在加热和冷却的DSC曲线上都只有一个吸热和放热峰,说明Ga42.5Mn29Ni28.5和Ga42.5Mn29Ni27.5C0l合金具有同N1-Mn-Ga三元合金一样的热弹性马氏体相变特征。实施例3 O按照摩尔份数比本文档来自技高网
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【技术保护点】
新型高温磁性形状记忆合金,其特征在于,其组分比例为:按照摩尔份数比取42.5份的Ga、29份的Mn、28.5Ni和42.5份的Ga、29份的Mn、27.5Ni和1份Co,还包括3%?5%的Mn元素、1.5%?3%Ga元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:董桂馥
申请(专利权)人:大连大学
类型:发明
国别省市:

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