[发明专利]巨磁致伸缩大体积Fe81Ga19合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种巨磁致伸缩大体积Fe₈₁Ga₁₉合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、称取原子百分比为19∶81的Ga元素和Fe元素放入真空电弧炉内的水冷铜坩埚中，抽真空后通入氩气，开始电弧熔炼Fe元素和Ga元素；电弧熔炼完毕，冷却后取出Fe-Ga合金待用；

第二步，将熔炼得到的Fe-Ga合金锭进行线切割，切成金属块后用砂轮打磨金属块的表面，去除表面杂质；

第三步，将若干打磨后的金属块放入石英坩埚中并用玻璃净化剂包覆，然后放入真空电磁感应炉中进行凝固重熔过热循环处理，在重复进行两次凝固重熔过热循环处理后关闭电源冷却至室温，制得表面光滑的Fe-Ga合金柱体；

所述的凝固重熔过热循环处理是指：首先将金属块加热至900～1250K并保温2分钟；然后缓慢加热至1700～1920K保温2分钟，室温环境下待金属块自然冷却凝固；

第四步，将若干Fe-Ga合金柱体放入石英坩埚中并用玻璃净化剂包覆，进行深过冷激发定向凝固后冷却至室温，将制得Fe-Ga合金棒材两端性能不佳的部分去除，便得到Fe₈₁Ga₁₉合金棒；

所述的深过冷激发定向凝固是指：先将Fe-Ga合金柱体加热至900～1250K保温2分钟，再缓慢加热至1700～1920K保温2分钟，然后冷却进行凝固重熔过热循环处理，在凝固重熔过热循环处理的过程中当Fe-Ga合金熔体的过冷度达到100K、120K或200K温度时，利用Ga-In-Sn液态合金激发石英坩埚底部，使坩埚内的Fe-Ga合金熔体快速定向凝固。

2.根据权利要求1所述的巨磁致伸缩大体积Fe₈₁Ga₁₉合金材料的制备方法，其特征是，所述合金材料的组分及原子百分含量为：Fe 81at.％以及Ga 19at.％。

3.根据权利要求1所述的巨磁致伸缩大体积Fe₈₁Ga₁₉合金材料的制备方法，其特征是，所述的Ga元素和Fe元素的纯度均为99.99％。

4.根据权利要求1所述的巨磁致伸缩大体积Fe₈₁Ga₁₉合金材料的制备方法，其特征是，所述的抽真空是指：将真空电弧炉内气压抽至2×10^-3Pa～3.5×10^-3Pa。

5.根据权利要求1所述的巨磁致伸缩大体积Fe₈₁Ga₁₉合金材料的制备方法，其特征是，所述的电弧熔炼是指：保持真空度至4×10⁴Pa～8×10⁴Pa的环境下，以电弧熔炼合金，时间为2～5分钟，待Fe元素和Ga元素完全熔化后断弧形成合金锭，熔炼过程中将铸锭翻转反复熔炼四次使Fe-Ga合金内的成分均匀。

6.根据权利要求1所述的巨磁致伸缩大体积Fe₈₁Ga₁₉合金材料的制备方法，其特征是，所述的深过冷激发定向凝固中的温度信号通过红外探头监控测量。