一种具有磁场可控变形的稀土磁性材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种具有磁场可控变形的稀土磁性材料及其制备方法，属于形状记忆材料领域，该材料具有室温及高于室温条件下外磁场控制产生微变形的能力，是一种可在室温及高于室温条件下由外磁场变化驱动马氏体孪晶界迁移产生应变的一种新型稀土磁控形状记忆合金。该合金化学式为：Co_xNi_yAl_zTb_j；其中，27≤x≤45，20≤y≤31，20≤z≤34.5，0.5≤j≤8，x+y+z+j=100，x、y、z、j表示摩尔百分比含量。本发明稀土磁性材料与现有材料相比，具有较宽的磁致应变温度范围，较大的磁致应变量以及良好的力学性能，可在高于室温下使用的微位移器、震动和噪声控制、线性马达、微波器件、机器人等领域有重要应用。

主权项

一种制备具有磁场可控变形的稀土磁性材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：首先将摩尔百分比x%的Co、y%的Ni、z%的Al、j%的Tb置于坩埚中真空熔炼，其中，27≤x≤45，20≤y≤31，20≤z≤34.5，0.5≤j≤8，x+y+z+j=100，其熔炼条件为：a. 1×10^‑2MPa到1×10^‑3MPa的低真空状态；b. 熔炼温度为1400~1550℃；c. 熔炼过程采用磁搅拌；d. 熔炼时间为0.2~0.3小时；然后将上述真空熔炼得到的合金锭进行真空磁场热处理，处理条件为：温度550~650℃；时间：18~36小时；真空度：1×10^‑2~1×10^‑3MPa；施加磁场强度：5×10⁵~5×10⁷A·m^‑1；磁场上升速率为：800~1000A·m^‑1·s^‑1；随后随炉冷却，冷却速度范围为：0.01~1℃/秒；磁场降低速率为：1000~10000A·m^‑1·s^‑1；待冷却至室温取出即得到最终的稀土磁性材料。