[发明专利]一种高性能宏观泡沫态Fe73Ga27磁致伸缩材料及其制备工艺

权利要求书

1.一种高性能宏观泡沫态Fe₇₃Ga₂₇磁致伸缩材料，其特征在于：Fe₇₃Ga₂₇磁致伸缩材料为宏观泡沫态形状，其孔隙大小为20-100μm，孔隙率为30%-50%。

2.一种根据权利要求1所述的高性能宏观泡沫态Fe₇₃Ga₂₇磁致伸缩材料的制备工艺，其特征是：

1）按所述成分加烧损量进行配料：用真空非自耗电弧炉冶炼母合金，对真空非自耗电弧熔炼炉抽真空至4*10^-3~5*10^-3Pa，冲入10kPa氩气洗炉后，再抽真空度至2*10^-3~3*10^-3Pa；氩气的体积百分比纯度为99.99%；

然后充入氩气熔炼至真空度为40kPa~50kPa，在熔炼电流100A~150A下将配料进行熔化，熔炼时间为3min~5min，反复熔炼4~5次，制得合金锭，

 2）将步骤1熔炼出的合金锭用钼丝线切割机切割成6mm*6mm*10mm的块状，用砂纸将合金块表面磨掉以保证无氧化皮，用乙醇将合金块表面清洗干净，保持干燥状态；

3）将偏铝酸钠与尿素、研钵移至手套箱，以保证制备时的偏铝酸钠不吸水，称量 20g偏铝酸钠与尿素的混合物，混合物中尿素所占质量百分比为40%~60%，尿素与偏铝酸钠混合后用研钵研磨 30min 直至充分研细且混合均匀，移出手套箱；

4）选用0.25英寸内径的压片机模具，将不同尿素含量的样品分别在 30MPa 压成圆片；

5）将压制的圆片样品分别放入氧化铝坩埚内，放入马弗炉中进行烧结，烧结出直径为0.25英寸的柱状偏铝酸钠胚；

6）将块状合金锭放入喷铸容器中，喷铸容器为一个底端开孔的石英管；然后用单辊旋淬炉进行铜模喷铸，将烧结出的柱状偏铝酸钠胚放入铜模的孔中，将铜模放置在石英管下方，使放有偏铝酸钠胚的孔对准石英管底端开口，抽真空至2*10^-2Pa~2*10^-3Pa，通入50kPa氩气做保护气氛，向石英管内通入氩气后加热，达到1300℃~1400℃后保温30s~60s，喷射到铜模中的偏铝酸钠胚中，获得含有偏铝酸钠的Fe₇₃Ga₂₇合金棒；

7）将含有偏铝酸钠的Fe₇₃Ga₂₇合金棒放入装有体积浓度为3%的盐酸溶液的容器中，将容器放入超声波发生器，在超声频率为40kHz的条件下超声浸泡处理，超声浸泡时间按每1mm合金棒10min计算；超声浸泡后将合金棒取出放入蒸馏水中在40kHz超声频率下超声清洗3次，每次清洗时间按每1mm合金棒的长度清洗5min计算；最后将材料在转速为1000转/min条件下离心；最终得到高性能宏观泡沫态Fe₇₃Ga₂₇磁致伸缩材料。

3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于所述的步骤5）中的烧结工艺为：先从 20℃用 20min 升到 220℃，保温 180min，使尿素充分蒸发在偏铝酸钠胚中形成孔隙，然后经 150min 升到 1500℃保温 180min，使多孔的偏铝酸钠胚充分烧结，最后从 1500℃用 180min 降到 200℃。

4.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于所述的步骤6）中的石英管底部孔直径为0.7mm。

5.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于所述的步骤6）中的铜模的孔的直径为7mm，得到直径为7mm的合金棒。