[发明专利]利用形状记忆合金表面浮凸实现薄膜拉伸弹性应变的方法

权利要求书

1.一种利用形状记忆合金表面浮凸实现纳米薄膜拉伸弹性应变的方法，其包括以下步骤：

在形状记忆合金衬底的表面进行沉积得到纳米薄膜，然后对带有纳米薄膜的形状记忆合金衬底进行低温深冷处理使所述形状记忆合金衬底发生马氏体相变，表面形成浮凸褶皱，从而使纳米薄膜产生拉伸弹性应变。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形状记忆合金为FeNiCoTi形状记忆合金。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述形状记忆合金衬底是通过以下步骤制备的：

根据Fe∶Ni∶Co∶Ti＝55∶31∶10∶4的重量比选取纯度在99.9wt.％以上的单质铁、单质镍、单质钴和单质钛；

将单质铁、单质镍、单质钴和单质钛放入真空度高于10^-1Pa或惰性气体保护的熔炼炉中，熔炼成FeNiCoTi形状记忆合金材料，得到铸锭；

在真空度高于10^-1Pa的真空中或惰性气体保护中在800-1050℃对铸锭进行均匀化退火5-60h；

将退火后的铸锭进行冷轧和950℃再结晶退火，得到直径为10-15mm的棒材；

将棒材经过1100-1300℃热处理10-30min后，进行水淬火；

将经过水淬火的棒材切成1-3mm厚的薄片，经过打磨抛光得到所述形状记忆合金衬底。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述纳米薄膜为ZnO、TiO₂、CuO、Cu₂O或Co₃O₄纳米薄膜。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述沉积是通过脉冲激光沉积进行的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述沉积包括以下步骤：

将纳米薄膜的陶瓷靶放入脉冲激光沉积装置的生长室中，保持陶瓷靶与衬底的距离为4.5cm；

将生长室真空度抽至10^-3Pa以下，保持形状记忆合金衬底在室温或者将形状记忆合金衬底加热升温到300-600℃，生长室内通入O₂，控制生长室内的压强为0.001-100Pa；

开启激光器，使激光束聚焦到陶瓷靶的靶面烧蚀靶材，在形状记忆合金衬底表面沉积得到纳米薄膜，激光能量为340mJ，频率为5Hz。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述低温深冷处理是指：

将带有纳米薄膜的形状记忆合金样品置于冷却液中保持1-3分钟，使所述形状记忆合金衬底发生马氏体相变，形成浮凸褶皱，从而使纳米薄膜产生拉伸弹性应变。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述冷却液为液氮或液氮与乙醇的混合物，冷却温度为-30℃至-120℃。

9.一种具有拉伸弹性应变的纳米薄膜，其是通过权利要求1-8任一项所述的方法制备的。