[发明专利]一种具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金及制备方法

权利要求书

1.一种具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金，其特征在于，所述具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金在100~500K温度区间内表现零膨胀特性，线膨胀系数α_l≤1.8×10^-6，其原子百分比表达式为Hf_0.6Ti_0.4Fe_2+x，其中，0＜x≤1。

2.根据权利要求1所述的具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金，其特征在于，所述零膨胀合金相属于六方晶系，其中Hf、Ti分布在4f位，Fe分布在2a和6h位，过量的Fe占据Hf/Ti位。

3.根据权利要求1所述的具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金，其特征在于，所述零膨胀合金的微结构表现为周期性富-Hf、富-Ti区域交替，宏观上表现为宽温区零膨胀。

4.根据权利要求3所述的具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金，其特征在于，所述富-Hf区域表现为正膨胀，富Ti区域表现为负膨胀，周期性的成分梯度变化伴随着连续的正负热膨胀耦合。

5.根据权利要求1所述的具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金，其特征在于，所述具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金的原子百分比表达式为Hf_0.6Ti_0.4Fe_2.5，在100~420K温度区间内表现零膨胀特性，线膨胀系数α_l为0.5×10^-6。

6.一种制备如权利要求1具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金的方法，其特征在于，

所述方法具体包括以下步骤：

S1)准备高纯原料Hf、Ti和Fe；

S2)将S1)中的三种原料按化学计量比称取后混合，合金的原子百分比表达式为Hf_0.6Ti_0.4Fe_2+x，其中，0＜x≤1，

S3)通过电弧炉将混合后的原料在惰性气体中熔炼多次至均匀；

S4)将熔炼均匀的样品打磨光亮后置于保护气氛中保存后退火，退火结束后，获得具有反常成分波动的宽温区零膨胀合金。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S1)中原料纯度需≥99.95%。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S4)中的保护气氛为真空或惰性气体，所述惰性气体为氩气。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S4)中的退火的温度为800-1200℃，退火时间3-10d。