[发明专利]一种定向晶区熔法制备磁致伸缩材料工艺

权利要求书

1.一种定向晶区熔法制备磁致伸缩材料工艺，其特征在于：其组成成分包括：99％高纯稀土元素Tb和Dy材料、99％以上纯度的Fe、Co、Al、Mn元素材料和块状硅多晶料，制备过程包括以下步骤：

步骤一、合金原料预混合，将高纯稀土元素Tb和Dy材料和Fe、Co、Al、Mn元素材料，按2：3：20比例配置，在预混机内混合，制备合金原料；

步骤二、感应炉熔炼，将合金原料通入真空感应炉内熔炼，缓慢加热升温, 感应炉熔炼过程中，将合金原料通入真空感应炉后，向合金原料内添加块状硅多晶料；

步骤三、真空铸棒，将真空感应炉内空气抽离，注入保护性气体，在密闭环境下铸得母合金棒材；

步骤四、定向生晶，分段加热，使用区熔定向凝固法，在母合金棒材上制备定向晶体，控制熔区长度；

步骤五、分离定型，待区熔定向凝固完成后，对成型的定向晶体进行热处理，热处理后保温一段时间，制得成品磁致伸缩材料；

所述真空感应炉内设有分级定向加热管（1），所述分级定向加热管（1）上套有高频加热定型管（2），所述高频加热定型管（2）两端均固定连接有感应电极通电端（3），所述感应电极通电端（3）与外界电源连接，所述分级定向加热管（1）内设有母合金棒材杆芯（4），所述母合金棒材杆芯（4）上套有磁致伸缩材料外覆层（5），所述磁致伸缩材料外覆层（5）左右两端分别固定连接有初段定型端套（7）和末段定型端套（8），所述初段定型端套（7）和末段定型端套（8）之间设有晶体熔融段（6），所述晶体熔融段（6）与磁致伸缩材料外覆层（5）套接；

所述分级定向加热管（1）中间开凿有两个分热通孔，两个所述分热通孔内均设有均热平行板（9），所述均热平行板（9）左右两端均与分热通孔内壁固定连接，所述均热平行板（9）上开凿有多个分级透热滑孔（10），所述分级透热滑孔（10）在均热平行板（9）上密集排列，所述分级透热滑孔（10）内滑动有单极加热纤维杆（11）；

所述单极加热纤维杆（11）下端固定连接有扩展分枝端（12），所述扩展分枝端（12）远离单极加热纤维杆（11）一端开凿有条状分叉，所述扩展分枝端（12）下端通过条状分叉设有贴合副脚，所述贴合副脚在扩展分枝端（12）上细密排列；

所述扩展分枝端（12）上侧设有限移位圆环（13），所述限移位圆环（13）与分级透热滑孔（10）套接，所述限移位圆环（13）内端与分级透热滑孔（10）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种定向晶区熔法制备磁致伸缩材料工艺，其特征在于：所述块状硅多晶料在投入真空感应炉内与合金原料混合之前，使用清水对块状硅多晶料进行浸泡，并使用高压水流将块状硅多精料冲洗干净。

3.根据权利要求1所述的一种定向晶区熔法制备磁致伸缩材料工艺，其特征在于：所述步骤三真空铸棒过程中，将真空感应炉内空气抽离至背底真空度达到十二帕以下，之后向真空感应炉内充入氩气，充入氩气至真空感应炉内压强为五千帕斯卡。

4.根据权利要求1所述的一种定向晶区熔法制备磁致伸缩材料工艺，其特征在于：所述步骤五分离定型过程中，对成型的定向晶体进行热处理，热处理温度为九百摄氏度，保温四小时后，进行空冷。

5.根据权利要求1所述的一种定向晶区熔法制备磁致伸缩材料工艺，其特征在于：所述初段定型端套（7）和末段定型端套（8）直径均大于晶体熔融段（6），所述初段定型端套（7）和末段定型端套（8）靠近晶体熔融段（6）一端均开凿有契合圆槽，所述契合圆槽与磁致伸缩材料外覆层（5）相匹配。