1.一种具有塑性的单轴零膨胀复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法在r2fe17型金属间化合物中引入α-fe相作为第二相,其中r2fe17表现为负热膨胀,α-fe表现为正热膨胀,通过控制两相比例以及r2fe17的取向来进行正热膨胀和负热膨胀的调控,得到宽温区的单轴零膨胀材料,其中r为稀土元素。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
步骤1:准备r2fe17型金属间化合物原料和α-fe相原料;
步骤2:将步骤1中两种原料进行混合;
步骤3:通过电弧炉将混合后的原料熔炼均匀;
步骤4:将熔炼均匀的样品置于保护气氛下退火;
步骤5:退火结束后,获得单轴零膨胀复合材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1中r2fe17型金属间化合物原料和α-fe相原料的纯度均>99.5%。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1中r2fe17相为六方晶系或三方晶系,其中当r为轻稀土元素时,表现为三方晶系,空间群为r-3m,当r为重稀土时,表现为六方晶系,空间群为p63/mmc。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1中α-fe相为立方晶系,空间群为im-3m。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤4具体为所得样品置于保护气氛下,1100℃退火至少24h;保护气氛为真空或惰性气体。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其特征在于,所述r2fe17型金属间化合物为基体相,所述α-fe相为塑性第二相,通过引入塑性第二相改善基体相的力学行为,通过两相的协同作用,抑制金属间化合物的本征脆性。
8.一种具有塑性的单轴零膨胀复合材料,包括权利要求1-7之一所述的制备方法,其特征在于,所述单轴零膨胀复合材料的化学式为rxfe1-x,其中0<x≤0.09,r为稀土元素。
9.根据权利要求8所述的单轴零膨胀复合材料,其特征在于,所述单轴零膨胀复合材料中包括ho0.04fe0.96,所述ho0.04fe0.96在100~335k温度区间内表现零膨胀特性,线膨胀系数αl为0.19×10-6。