[发明专利]一种提高镍锰镓纤维磁热性能的热处理方法

摘要

一种提高镍锰镓纤维磁热性能的热处理方法，涉及一种镍锰镓纤维的热处理方法。是要解决现有镍锰镓大块材料在磁制冷过程中存在的滞后大、散热难以及镍锰镓合金磁热性能和制冷能力差的问题。方法一、制备合金铸锭；二、制备合金纤维；三、合金纤维的清洗干燥；四、石英管的清洗干燥与预处理；五、逐级退火热处理样品准备工作；六、纤维逐级退火热处理。本方法处理得到磁性能好、滞后小、一级相变与二级相变部分耦合的纤维，从而达到协调镍锰镓纤维磁熵变与制冷工作区间的目的，提高制冷能力，解决镍锰镓合金作为磁制冷材料而存在的一系列问题。本发明用于磁制冷材料领域。

主权项

一种提高镍锰镓纤维磁热性能的热处理方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、制备合金铸锭：按照Ni50.6Mn28Ga21.4中各元素组分的含量配制原料，然后采用真空熔炼炉熔炼制备得到镍锰镓合金铸锭；二、制备合金纤维：A、将合金铸锭使用电火花线切割成高度8～10mm的圆柱，浸入丙酮中超声波清洗去除表面油污，放入干燥箱中120～125℃干燥2～3h后取出；B、将清洗干燥后铸锭放入熔体纺丝设备的坩埚中，然后将腔体抽真空至0.5～5×10‑3Pa后充入高纯氩气，再抽真空至0.5～5×10‑3Pa，然后再充入高纯氩气，如此重复3～4次，最终使得腔体中为35～65MPa高纯氩气；C、启动金属辊轮，设置金属辊轮转速为1420转/分钟，开启感应加热装置，调节加热功率为19～21kW，合金溶液的上端形成球面熔池，控制坩埚向辊轮方向移动，金属辊轮接触合金熔池，即制备得到合金纤维；三、合金纤维的清洗干燥：取19～21根步骤二得到的合金纤维，浸入丙酮中超声清洗5～10分钟，然后取出放置于干燥滤纸上，放入干燥箱中，在120～125℃下烘干10～15分钟；四、石英管的清洗干燥与预处理：取φ9×300mm长两端通孔的石英管，浸入质量分数为5％的稀硝酸溶液中超声清洗20～30分钟，然后将石英管继续放置于稀硝酸中静置浸泡11～13h，取出后用蒸馏水洗净，放入烘干箱中，120～125℃下烘干23～25h；然后利用氧乙炔焰将石英管一端封口，并且在石英管的1/3和2/3处将石英管缩口至φ3～φ5mm；五、逐级退火热处理样品准备工作：将步骤三清洗干燥后的纤维放置于石英管密封一端，取100μm厚的Ti箔裁成丝状，团成球状置于石英管中间位置，然后将石英管抽真空至0.5～5×10‑3Pa后充入高纯氩气，再抽真空至0.5～5×10‑3Pa，然后再充入高纯氩气，接着再抽真空至0.5～5×10‑3Pa，然后再充入高纯氩气，最后再抽真空至0.5～5×10‑3Pa，同时利用氧乙炔焰将石英管的开口端密封；六、纤维逐级退火热处理：利用高温电阻炉对密封后的镍锰镓纤维进行逐级退火热处理，即完成。