[发明专利]一种TiMo-NiTi大类线弹性复合板及其制备方法

权利要求书

1.一种含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板的制备方法，其特征在于：

A)预处理步骤，包括将切割好的TiMo合金板、NiTi合金板和高纯Mo板分别进行机械研磨，使TiMo合金板、NiTi合金板和高纯Mo板各自的表面平整且呈现出金属光泽后，再进行清洗，并进行干燥，其中所述TiMo合金板厚度为0.6～1.4mm，NiTi合金板厚度为4.0～6.0mm，高纯Mo板厚度为0.15～0.25mm；

B)包套封装步骤，包括将经过预处理的两块TiMo合金板、一块NiTi芯材和两块高纯Mo夹层，按照TiMo-Mo-NiTi-Mo-TiMo的顺序依次堆叠后封装在包套中，其中所述包套采用钛合金制作，包套包括中框、上盖板和下盖板，在中框侧面预留有抽气孔，通过抽气孔对包套抽真空，然后密封包套；

C)叠轧复合步骤，包括将包套好的样品进行退火热处理，所述退火热处理包括加热至600～700℃保温0.5h，然后采用双辊异步轧机对其进行四道次轧制复合，其中第一道次轧制压下率为50～60％，第二道次轧制压下率为40～50％，第三道次轧制压下率为20～30％，第四道次轧制压下率为10～20％，从而获得累积变形量为80～90％的带有包套的层状复合板；

D)轧后处理步骤，包括将叠轧变形后的层状复合板与表层的包套分开，从而获得含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板，其包括：

作为内层芯材的NiTi合金板，其中Ni原子百分含量为50.0％～50.5％，

设置在NiTi合金板两侧的、作为中间夹层的高纯Mo板，其中Mo质量百分含量＞99.5％，

设置在高纯Mo板的外侧的、作为外层壳材的TiMo合金板，其中Mo原子百分含量为4.7％～5.8％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

TiMo合金板、NiTi合金板和高纯Mo板是通过利用电火花线切割机将TiMo合金板、NiTi合金板以及高纯Mo板的原始板材切割成长方体坯料而获得的。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述机械研磨包括将切割好的TiMo合金板、NiTi合金板和高纯Mo板分别依次在400#、800#和1200#的砂纸上进行机械研磨，

所述清洗包括分别用丙酮和无水乙醇分别对TiMo合金板、NiTi合金板和高纯Mo板进行超声波清洗，

干燥后的TiMo合金板、NiTi合金板和高纯Mo板被置于无尘密封袋备用。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述包套采用钛合金Ti-6Al-4V制作，包套包括中框、上盖板和下盖板，在中框侧面预留有抽气孔，

上盖板和下盖板的与样品接触的表面经过了抛光处理，

所述封装的操作包括将堆叠后的两块TiMo壳材、一块NiTi芯材和两块高纯Mo夹层规整地放入包套中框内，并将上盖板、下盖板与中框固定、焊合，

所述对包套抽真空的操作包括抽真空至1×10^-2～5×10^-3Pa的真空度范围。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述轧后处理步骤进一步包括利用电火花线切割机去除叠轧变形后的层状复合板的两头和边缘的不均匀的部分。

6.用根据权利要求1～5之一所述的制备方法制备的含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板。

7.根据权利要求6所述的含Mo夹层的TiMo-NiTi大类线弹性复合板，其特征在于：

TiMo合金完全由无细胞毒性元素组成，具有好的生物相容性，从而作为外层壳材主要赋予TiMo-NiTi大类线弹性复合板好的生物相容性，

TiMo合金板具有的马氏体相变特性有助于使TiMo-NiTi大类线弹性复合板呈现大的类线弹性变形，

通过将微量的高纯Mo板用作TiMo壳层和NiTi芯层之间的过渡层，有效避免了因TiMo和NiTi合金的直接接触而引发的不良界面反应，

过渡层Mo对于Ti和Ni元素均具有好的结合能力，利于在TiMo-NiTi大类线弹性复合板的层间界面处形成冶金结合，

TiMo-NiTi大类线弹性复合板经过叠轧复合处理，从而借助包括高密度晶界和孪晶的微观缺陷调控下的马氏体相变及内部孪晶的可逆移动，使得复合材料具备大的类线弹性。