【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料科学这一，具体地说，尤其涉及一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金、制备方法、应用。
技术介绍
1、磁致伸缩材料(参考文献1：“王宏.磁致伸缩材料及其位移传感器研制[d].重庆大学,2007”)在磁场作用下发生弹性变形，实现交变磁场下振动输出，以及单向磁场下纳米级高精度微位移输出，在大功率超声器件、海军潜艇声纳、航天精密微位移控制系统、高精度机器人和各种磁驱动器件等国防和民用高
具有不可或缺的重要作用，是一类战略性的新型功能材料。
2、根据材料种类，磁致伸缩合金材料可以分为ni基合金、feco基合金、稀土磁致伸缩合金和fega基合金材料等。
3、ni基合金(参考文献2：“光明.镍基磁致伸缩合金[j].金属功能材料,1997,05:36-36”)和feco基合金(参考文献3：“尹鸿运.fe-co基laves相磁致伸缩材料[d].宁波大学”)是较早发现具有较大磁致伸缩应变的磁性材料，但其多晶态合金在室温的磁致伸缩应变仅为30～50ppm，限制了它的应用范围。
4、具有<112>及<110>轴择优取向的tbdyfe(参考文献4：“张世荣,杨红川,于敦波,等.速凝成晶-粘结法制备稀土磁致伸缩材料tbdyfe的研究[j].中国稀土学报,2008,26(1):5”)稀土巨磁致伸缩合金材料是目前广泛应用的磁致伸缩材料，在室温该稀土磁性合金的磁致伸缩应变高达1500ppm。然而，该稀土磁性合金原材料价格昂贵，材质脆，而且驱动磁致伸缩应变所需磁场较大，限制了该合金材
5、2000年美国海军实验室clark等人发现fega基合金磁致伸缩材料，该材料具有<001>取向的单晶合金具有低场大磁致伸缩应变(～200ppm)，而且原材料成本较低，引起了全球的关注。但相较于取向fega单晶合金材料，其多晶铸态合金的室温磁致伸缩应变相对较小(～50ppm)，后期需要采用定向轧制或定向凝固等较为复杂的加工方法获得具有择优取向而提高其磁致伸缩应变，这也制约了fega基合金在实际工程领域的应用。
6、鉴于此，本专利技术旨在提供一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金及其制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金、制备方法、应用。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金的制备方法，包括如下步骤：
4、s100，按co：cr：ga＝2：1-x：1+x的比例，分别称量纯度为99.95％的co、cr、ga金属原料；其中x范围为：0≤x＜1；
5、s200，熔炼方法：将称好的料放入坩埚中，用机械泵将电弧炉腔体真空度抽至2×10-3pa以下，随后通入氩气作为保护气体，熔炼电流100a，每个样品翻转3次，共熔炼5次以保证成分均匀；
6、s300，热处理方法：所获得的钮扣锭子材料密封在真空石英管内，在850℃～900℃退火72～120小时进行均匀化退火处理，然后再以2℃/秒的降温速率逐渐冷却至室温，获得多晶块体锭材。
7、一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金的制备方法，包括如下步骤：
8、s100，按co：cr：ga＝2：1-x：1+x的比例，分别称量纯度为99.95％的co、cr、ga金属原料；其中x范围为：0≤x＜1；
9、s200，熔炼方法：将称好的料放入坩埚中，用机械泵将电弧炉腔体真空度抽至2×10-3pa以下，随后通入氩气作为保护气体，熔炼电流100a，每个样品翻转3次，共熔炼5次以保证成分均匀；
10、s300，热处理方法：所获得的钮扣锭子材料密封在真空石英管内，在850℃～900℃退火72～120小时进行均匀化退火处理，然后再以2℃/秒的降温速率逐渐冷却至室温，获得多晶块体锭材；
11、s400，将纽扣多晶锭子放入一个底部带有小孔的石英管内，安放到甩带机炉腔内，利用机械泵将腔体抽真空到10-3pa以下，炉腔内通入高纯氩气，压强为0.05mpa，采用感应加热，使合金处于熔融状态，然后打开气体控制阀，从石英管上部吹入具有0.05mpa的高纯氩气使熔融合金液体从小孔中喷射到线速度为25m/s的高速旋转的铜轮上快速甩出，获得宽度为3～4mm、厚度为30～50μm的带材。
12、一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，采用前述的制备方法制备而得；其具有以下化学式：co2cr1-xga1+x，其中x范围为：0≤x＜1；所述磁性合金为多晶锭材。
13、一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，采用前述的制备方法制备而得；其具有以下化学式：co2cr1-xga1+x，其中x范围为：0≤x＜1；所述磁性合金为多晶带材。
14、进一步，co2cr1-xga1+x为立方晶系，空间群为fm-3m，空间群号为225。
15、进一步，所述磁性合金在室温为300k、临界磁场为100mt下，磁致伸缩应变在18～60ppm。
16、co2cr1-xga1+x作为具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金的应用，其中x范围为：0≤x＜1；磁致伸缩应变在18～60ppm。
17、一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金在磁驱动器件的应用。
18、一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金在声纳系统或超声器件或精密定位控制或机械制动器的应用。
19、本申请的有益效果在于：
20、第一，本专利技术的基础专利技术构思在于，首次发现：co2cr1-xga1+x其居里温度均高于室温，相较于传统的稀土磁致伸缩材料，该合金具有更加优良的低场磁致伸缩性能，只需要很低的外加驱动磁场(100mt)即可以使用，其室温磁致伸缩应变能够达到60ppm。
21、第二，本申请的第二个专利技术点在于：本专利技术提供两种制备方法，两种方法简单快捷，成品率高，无需复杂的工艺流程和昂贵的大型设备。
22、第四，本申请提供的磁性合金，相较于传统的稀土磁致伸缩材料，该合金所需原材料价格低廉、储量丰富并易于存储，显著降低了材料的成本。由于该合金材料在室温、低磁场下具有大饱和磁致伸缩系数，对化学成分不敏感，性能稳定性好。所采用设备为常规的熔炼和甩带设备，材料的制备工艺简单、可靠，稳定性好。所以，本专利技术提供的具有室温、低磁场大磁致伸缩应变的磁性合金具有优异的综合性能，在新型声纳系统，大功率超声器件、精密定位控制、机械制动器和各种磁驱动器件等方面有潜在的应用前景。
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1.一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，其特征在于，采用权利要求1所述的制备方法制备而得；其具有以下化学式：Co2Cr1-xGa1+x，其中x范围为：0≤x＜1；所述磁性合金为多晶锭材。
4.一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，其特征在于，采用权利要求2所述的制备方法制备而得；其具有以下化学式：Co2Cr1-xGa1+x，其中x范围为：0≤x＜1；所述磁性合金为多晶带材。
5.根据权利要求3或4所述的具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，其特征在于，Co2Cr1-xGa1+x为立方晶系，空间群为Fm-3m，空间群号为225。
6.根据权利要求3或4所述的具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，其特征在于，所述磁性合金在室温为300K、临界磁场为100mT下，磁致伸缩应变在18～60ppm。
7.Co2Cr1-xGa1+x作为具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金的
8.根据权利要求3或4所述的具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金在磁驱动器件的应用。
9.根据权利要求3或4所述的具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金在声纳系统或超声器件或精密定位控制或机械制动器的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，其特征在于，采用权利要求1所述的制备方法制备而得；其具有以下化学式：co2cr1-xga1+x，其中x范围为：0≤x＜1；所述磁性合金为多晶锭材。
4.一种具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，其特征在于，采用权利要求2所述的制备方法制备而得；其具有以下化学式：co2cr1-xga1+x，其中x范围为：0≤x＜1；所述磁性合金为多晶带材。
5.根据权利要求3或4所述的具有室温大磁致伸缩应变的磁性合金，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文洪，李航，芦光辉，姚亮，陈杰，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
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