[发明专利]Mn-Ni-Ga-Sn磁驱动记忆合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种记忆合金。

背景技术

磁场驱动马氏体相变的基本特征在于合金在发生A-M结构相变的同时伴随有反铁磁(顺磁)-铁磁的磁相变，而外加磁场对马氏体相变具有很强的约束或促进作用。外加磁场可以Zeeman能的形式对系统的Gibus自由能产生影响，从而影响其马氏体相变行为，其原理与应力场对马氏体相变影响是相类似的。外加磁场对马氏体相变的影响可以用Clausius-Clapayron方程：，其中，dT/dH表征了单位磁场对相变温度的影响(也就表征了磁场转变为相变驱动力的能力)，ΔM为马氏体相和母相之间的饱和磁化强度差，ΔS为相变过程中的熵变；这表明如果要在一种磁驱动记忆合金体系中实现磁场诱发的母相-马氏体相变，必须满足尽可能的高，而则需要尽可能的小，也就是说，获得具有大值的磁驱动合金才可能发生磁场诱发马氏体相变，从而获得高的输出应力。而MnNiGa磁驱动合金比值小，很难实现磁场诱发的母相-马氏体相变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了解决MnNiGa磁驱动合金比值小，很难实现磁场诱发的母相-马氏体相变的问题，提供了一种Mn-Ni-Ga-Sn磁驱动记忆合金。

本发明Mn-Ni-Ga-Sn磁驱动记忆合金的分子式为Mn₅₀Ni₂₅Ga_25-xSn_x，分子式中x值为1～2。

本发明的Mn-Ni-Ga-Sn磁驱动记忆合金的添加了Sn元素，引起了磁晶各向异性的增加以及比值的升高，均有利于在Mn-Ni-Ga-Sn磁驱动记忆合金中获得磁场诱发的马氏体相变，获得大的输出应力。

附图说明

图1是具体实施方式七中Sn含量对Mn₅₀Ni₂₅Ga_25-xSn_x合金马氏体相变温度的影响曲线，图中表示Ms曲线，表示Mf曲线，表示As曲线，表示Af曲线；图2是具体实施方式七中马氏体相变时的熵变与Sn含量的关系曲线；图3是具体实施方式七中Sn含量与Mn₅₀Ni₂₅Ga_25-xSn_x合金母相和马氏体相饱和磁化强度的关系曲线对比图，图中表示马氏体相饱和磁化强度曲线，表示母相饱和磁化强度曲线；图4是具体实施方式七中Mn₅₀Ni₂₅Ga_25-xSn_x合金不同相状态下饱和磁化强度差与Sn含量的关系曲线；图5是具体实施方式七中Mn₅₀Ni₂₅Ga_25-xSn_x合金比值与Sn含量的关系曲线；图6是具体实施方式八中Mn₅₀Ni₂₅Ga_25-xSn_x合金固溶处理48h后的DSC图；图7具体实施方式八中Mn₅₀Ni₂₅Ga_25-xSn_x合金

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式中Mn-Ni-Ga-Sn磁驱动记忆合金的分子式为Mn₅₀Ni₂₅Ga_25-xSn_x，分子式中x值为1～2。

本实施方式中Mn-Ni-Ga-Sn磁驱动记忆合金的制备方法如下：一、将电解锰、电解镍、锡和镓分别在真空度为5×10^-3Pa的条件下熔炼2分钟制得锰单质铸锭、镍单质铸锭、锡单质铸锭和镓单质铸锭，分别将各单质铸锭粉碎、在丙酮中超声清洗20～30分钟，得到锰碎料、镍碎料、锡碎料和镓碎料；二、将锰碎料、镍碎料、锡碎料和镓碎料按照50∶25∶(25-x)∶x的摩尔比混合得到混合料，将混合料在真空度为2×10^-2Pa的条件下翻转熔炼四次，然后冷却至室温，得到扣状试样；三、将扣状试样用丙酮清洗一次，然后封入真空度为1.33×10^-2Pa(10^-4Torr)的石英管中，在800℃的条件下均匀化退火48h，再淬入冰水中，即得Mn-Ni-Ga-Sn磁驱动记忆合金。