一种具有塑性的单轴零膨胀复合材料及其制备方法与流程

文档序号:20366110发布日期:2020-04-11 00:03阅读:来源:国知局

技术特征:

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


技术总结
本发明提供了一种具有塑性的单轴零膨胀复合材料及其制备方法,通过在R2Fe17(R指稀土元素)型金属间化合物基体中引入α‑Fe第二相,合成步骤简单容易实现,且通过共晶反应形成的相界面比传统的固相烧结的到的复合结构更加稳定,实现了热膨胀的调控的同时,力学性能也得到了显著的提升。

技术研发人员:邢献然;林鲲;余成意
受保护的技术使用者:北京科技大学
技术研发日:2019.12.19
技术公布日:2020.04.10
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