專利名稱：一種超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金領域，特別涉及一種超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法及其應用。
背景技術：
多孔形狀記憶合金能夠展現(xiàn)出眾多只有在形狀記憶合金和多孔材料中才具備的優(yōu)異性能，諸如獨特的形狀記憶效應和超彈性、質輕、可調控的力學性能、高比表面積和阻尼特性。因此，多孔形狀記憶合金在許多領域有著巨大的應用前景，如硬組織替換、能量吸收器件和電池電極材料等。在已制備出的幾種多孔形狀記憶合金(包括NiTi基、Cu基和Fe基)中，多孔NiTi記憶合金被認為是最具應用價值的一種，這是因為它具有穩(wěn)定的形狀記憶效應和超彈性、良好的生物相容性和機械性能。這使得多孔NiTi記憶合金在生物醫(yī)學領域，特別是硬組織修復和替換方面有著巨大應用前景。然而，它的價格偏高以及低的相變溫度(_10(Γ100° C)，這限制了它在一些大規(guī)模生產(chǎn)或高的工作溫度場合的應用。相反，多孔Cu基記憶合金由于其低成本和高的相變溫度，使得它在汽車、制造和吸能減震工業(yè)有著巨大的優(yōu)勢。除了 NiTi記憶合金，Cu基記憶合金是目前應用最廣泛的商用形狀記憶合金。在Cu基記憶合金主要有兩大類二元合金=CuZn和CuAl，其中CuAl 二元記憶合金被認為是最有應用潛力的高溫記憶合金，不僅是因為它展現(xiàn)出高的相變溫度，還因為它比CuZn合金有著更為優(yōu)異的微觀結構穩(wěn)定性。為了防止CuAl 二元記憶合金中母相的分解，通常添加Ni元素形成CuAlNi三元合金。由于CuAlNi合金的本質粗晶粒特性,使得多晶CuAlNi記憶合金的形狀記憶效應和機械性能要遠遠地低于多晶NiTi記憶合金。但是，單晶CuAlNi記憶合金卻能展現(xiàn)出非常高的超彈性，甚至超過NiTi合金。例如，在CuAl14Ni42 (wt. %)
單晶能夠在205° C展現(xiàn)出高達17%的完全超彈性。多晶CuAlNi合金由于其大的晶粒尺寸(Imm)和晶界處析出的脆性Y相，使得它容易發(fā)生穿晶斷裂，導致其形狀記憶效應(小于1%)和韌性十分差。事實上，要制備出大的單晶樣品非常困難，且成本高昂。為了提高CuAlNi合金的性能，最有效的方法就是添加一些細化晶粒元素，如T1、Mn、V和B等，或者通過軋制方法形成定向織構，諸如CuAl12Ni4Mn4Batl4合金在150° C下形變5%，可以產(chǎn)生4. 5%的可回復應變。最近， 有研究發(fā)現(xiàn)采用熔融拔絲法制備的微米尺度的多晶CuAlNi合金絲在室溫下能夠展現(xiàn)出高達6. 6%的完全超彈性，這主要歸因于形成類竹節(jié)晶(bamboo-likestructure)結構，即整個合金晶絲像一根竹子,其中一個晶粒就像一節(jié)竹子,只有兩端與另外一個晶粒相接觸，其它面都是自由面。這種結構有助于釋放馬氏體轉變所導致的應力，因此性能大幅度地提高，并接近單晶的性能?；谶@種原理，有研究者采用滲入脫溶法制備出具有類竹節(jié)晶結構的多孔NiMnGa磁性記憶合金，每個晶粒左右只與一個晶粒相鄰，其它面都與孔壁相接，這種多晶樣品的磁記憶性能與單晶接近，然而這種多孔合金的孔隙率一般都要大于50%，這必定限制了其應用范圍。因此，能否利用CuAlNi合金的晶粒易長大的特性，制備出在任何孔隙率下都具有完全類竹狀晶結構的多孔CuAlNi記憶合金，且在高溫下表現(xiàn)出較好的超彈性，這將是十分有意義的。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，在高溫下(>200° C)展現(xiàn)出更好的力學性能和超彈性，以及良好的高溫循環(huán)穩(wěn)定性。本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法得到的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的應用。本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)一種超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，包括以下步驟(I)采用電弧熔煉或感應熔煉法制備出CuAlNi合金錠；所述CuAlNi合金錠中各元素的質量比為Cu A1 Ni=(100-x-y) x :y，其中x為13 15，y為Γ5 ;(2)將造孔劑NaAlO2粉壓制成生坯，在空氣氛圍下進行燒結，得到NaAlO2塊體；(3)把步驟(2)所得NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，接著在NaAlO2塊體上放入步驟(I)所得CuAlNi合金錠，在真空氛圍，溫度為1150°C 1250°C下保溫O. 5h 5h;接著充入壓力為1. 2X IO5PaIX IO5Pa的保護氣體并保持Ih 5h后，將管式爐向下移出加熱區(qū)，冷卻后得到CuAlNi和NaAlO2的復合材料；(4)把步驟(3)所得的CuAlNi和NaAlO2的復合材料浸入弱酸中超聲振蕩，溶解去除NaAlO2，得到多孔CuAlN i合金；(5)將步驟(4)所得多孔CuAlNi合金放入真空爐中，在保護氣氛下進行熱處理，接著淬火到冰水中，得到超彈性的多孔CuAlNi高溫記憶合金。步驟(2)所述NaAlO2粉的顆粒尺寸為50 1500 μ m。步驟(2)所述燒結，具體條件為溫度為1350°C 1500°C，時間為10h 24h。步驟(2)所述壓制，具體條件為壓力為5 600MPa，溫度為30 100°C，時間為5分鐘 I小時。步驟(3)所述真空氛圍，真空度為I X KT2Pa I X KT3Pa。所述保護氣體為氬氣或氮氣。步驟(3)所述將管式爐向下移出加熱區(qū)，具體為以O. 5mm/min^20mm/min的速率將管式爐向下移出加熱區(qū)。步驟(4)所述將步驟(3)所得的CuAlNi和NaAlO2的復合材料入弱酸中超聲振蕩，具體為將步驟(3)所得的CuAlNi和NaAlO2的復合材料浸入溶度為5% 15%的HCl *H2S04中超聲振蕩，超聲振蕩的時間為15tT30h，溫度為30°C 80°C。步驟(5)所述熱處理，具體為熱處理溫度為850°C、50°C，熱處理時間為O. 5h^5h0上述方法得到的彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金用于制備汽車、航天上的吸能和驅動器件，或作為電池的電極材料。本發(fā)明的原理是用NaAlO2粉作為造孔劑，燒結成具有一定孔隙率的NaAlO2塊體，然后將熔融的CuAlNi合金在高壓氣體的幫助下滲入NaAlO2顆粒之間的空隙中，得到NaAlO2和CuAlNi的復合材料；然后利用定向凝固，得到晶粒十分粗大的CuAlNi合金；利用NaAlO2在弱酸中溶解度很大，而CuAlNi合金則很小，可以去除NaAlO2，得到晶粒粗大的多孔CuAlNi合金；經(jīng)過淬火熱處理后使得它展現(xiàn)出高溫的超彈性。而且，利用不同顆粒度和不同壓制力可以控制NaAlO2塊體的孔隙率和孔隙大小，從而可以調整多孔CuAlNi合金的孔隙率、孔隙大小和連通性。不同定向凝固速度可以控制不同大小的晶粒尺寸，從而可以在不同孔隙率獲得完全類竹節(jié)結構。在弱酸中浸泡不同時間，還可以進一步調整多孔CuAlNi的孔隙率和孔隙大小。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果(I)本發(fā)明制備的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金具有類竹節(jié)晶結構的多孔CuAlNi形狀記憶合金，不但在高孔隙率下能得到完全類竹節(jié)結構，且在低孔隙率(〈10%)下也能獲得類竹節(jié)晶結構的多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金。(2)發(fā)明多孔CuAlNi記憶合金在高溫下(>200° C)展現(xiàn)出更好的力學性能和超彈性，以及良好的高溫循環(huán)穩(wěn)定性。(3)本發(fā)明可以通過不同定向凝固速度可以控制不同大小的晶粒尺寸，從而可以在不同孔隙率獲得完全類竹節(jié)結構。還可以控制在弱酸中浸泡不同時間，進一步調整多孔CuAlNi的孔隙率和孔隙大小。


圖1是實施例1未去除NaAlO2的多孔CuAlNi合金的掃描電鏡照片。

圖2是實施例1除去NaAlO2的多孔CuAlNi合金的掃描電鏡照片。圖3是實施例1是腐蝕后的多孔CuAlNi合金的金相顯微照片。圖4是實施例1多孔CuAlNi合金加熱和冷卻的DSC曲線。圖5是實施例1多孔CuAlNi合金的壓縮應力-應變曲線圖(測試溫度260° C，經(jīng)6次壓縮循環(huán)，預應變逐漸增加)。圖6是實施例1多孔CuAlNi合金的應力-應變曲線(測試溫度為260° C)。圖7是實施例1多孔CuAlNi合金的形狀回復率隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線測試溫度為 260。 C)。圖8是實施例2未去除NaAlO2的多孔CuAlNi合金的掃描電鏡照片。圖9是實施例2去除NaAlO2的多孔CuAlNi合金的掃描電鏡照片。圖10是實施例2腐蝕后的多孔CuAlNi合金的金相顯微照片。圖11是實施例2多孔CuAlNi合金加熱和冷卻的DSC曲線。圖12是實施例2多孔CuAlNi合金的壓縮應力-應變曲線圖(測試溫度260° C，經(jīng)3次壓縮循環(huán)，預應變逐漸增加)。圖13是實施例3腐蝕后的CuAlNi合金的金相顯微照片。圖14是實施例3CuAlNi合金的壓縮應力-應變曲線圖(測試溫度210° C，經(jīng)9次壓縮循環(huán)，預應變逐漸增加)。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1( I)采用電弧熔煉制備出Cu81.5A114。5Ni4 (wt. %)合金錠；(2)將純度99%，顆粒尺寸為350 510 μ m的NaAlO2粉壓制成生坯，壓制力為lOMPa，溫度為30°C，時間為10分鐘；在空氣氛圍下進行燒結，燒結溫度為1400°C，燒結時間為12小時，得到NaAlO2塊體；(3)把NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，接著在NaAlO2塊體上放入Cu81.5Al14.5Ni4合金錠，在5X10_3Pa真空下，在1200°C下保溫O. 5h，接著充入1. 2X IO5Pa的氬氣并保持2h，跟著將管式爐以5mm/min的速度向下移出加熱區(qū)，冷卻后得到Cu81.5A114.5Ni4和NaAlO2的復合材料； 將這個復合材料切開，發(fā)現(xiàn)CuAlNi合金已經(jīng)完全滲入由NaAlO2顆粒之間的空隙中(如圖1所示)，且NaAlO2顆粒大小與燒結前的基本一致。(4)所得復合材料浸入溶度為10%的弱HCl中，超聲振蕩20h，溫度為60°C ;溶解去除NaAlO2顆粒后，得到多孔Cu81.5A114.5Ni4合金(如圖2)。其孔隙都是相互連通，且孔隙大小為300 550 μ m,孔隙率為60%。(5)多孔Cu81.5Al14.5Ni4合金在氬氣保護下，加熱到900°C，保溫O. 5h后快速冷卻到冰水中，得到高轉變溫度的多孔CuAlNi合金。對熱處理后的多孔Cu81.5Al14.5Ni4合金經(jīng)腐蝕后的金相顯微照片如圖3所示，發(fā)現(xiàn)在整個樣品中只觀察到幾個晶界，且晶界兩端必與孔洞相連，形成完全的類竹節(jié)晶結構。整個樣品中都是馬氏體條。還對多孔Cu81.5Al14.5Ni4合金進行相變行為表征(如圖4所示),發(fā)現(xiàn)加熱和冷卻時都有明顯的吸熱或放熱峰，這表明樣品發(fā)生了馬氏體相變，并測出其Af溫度(馬氏體逆轉變完成溫度)為255°C。通過對多孔Cu81.5Al14.5Ni4合金在260°C進行壓縮測試，發(fā)現(xiàn)其在小于2. 5%的預應變下能完全回復，展現(xiàn)出完全超彈性。在3. 9%的預應變下，還能保持80%形狀回復率，如圖5所示。它的壓縮強度極限可達40MPa，彈性模量為2.8GPa。而且對其在260°C下進行壓縮循環(huán)測試，預應變?yōu)?. 6%，發(fā)現(xiàn)其展現(xiàn)出優(yōu)良的高溫循環(huán)穩(wěn)定性，如圖6所示。并且除了第一次循環(huán)的形狀回復率為94%，之后都穩(wěn)定在98%左右，如圖7所示。本實施例制備的彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金可用于制備汽車、航天上的吸能和驅動器件，或作為電池的電極材料。實施例2(I)采用電弧熔煉制備出Cu83Al13Ni4 (wt. %)合金錠；(2)將純度99%，顆粒尺寸為300 450 μ m的NaAlO2粉壓制成生坯，壓制力為50MPa，溫度為50°C，時間為5分鐘；在空氣氛圍下進行燒結，燒結溫度為1500°C，燒結時間為15小時，得到NaAlO2塊體；(3)把NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，接著在NaAlO2塊體上放入CuAlNi合金錠，在2X KT3Pa真空下，在1250°C下保溫5h，接著充入2X IO5Pa的氬氣并保持5h,跟著將管式爐以lmm/min的速度向下移出加熱區(qū),冷卻后得到CuAlNi和NaAlO2的復合材料；
將這個復合材料切開，發(fā)現(xiàn)CuAlNi合金已經(jīng)完全滲入由NaAlO2顆粒之間的空隙中(如圖8所示)，且NaAlO2顆粒大小與燒結前的基本一致。(4)所得復合材料浸入15%的弱H2SO4中，超聲振蕩30h，溫度為80°C ;溶解去除NaAlO2顆粒后，得到多孔CuAlNi合金(如圖9所示)。其孔隙都是相互連通，且孔隙大小為300 450 μ m,孔隙率為50%。(5)多孔CuAlNi合金在氮氣保護下，加熱到950°C，保溫5h后快速冷卻到冰水中，得到高的轉變溫度的多孔CuAlNi合金。對熱處理后的多孔CuAlNi合金經(jīng)腐蝕后的金相顯微照片如圖10所示，發(fā)現(xiàn)在整個樣品中只觀察到幾個晶界，且晶界兩端必與孔洞相連，形成完全的類竹節(jié)晶結構。整個樣品中都是馬氏體條。還對多孔CuAlNi合金進行相變行為表征(如圖11所示)，并測出其Af溫度為225°C。通過對多孔CuAlNi合金在260°C進行壓縮測試，發(fā)現(xiàn)其在小于1%的預應變下能完全回復，展現(xiàn)出完全超彈性。在1. 88%的預應變下，形狀回復率為69%，如圖12所示。它的壓縮強度極限可達35MPa，彈性模量為3. 2GPa。實施例3(I)采用電弧熔煉制備出Cu81.5Al14Ni4.5 (wt. %)合金錠；(2)將純度99%，顆粒尺寸為50μπι的NaAlO2粉壓制成生坯，壓制力為600MPa，溫度為100°C，時間為I小時；在空氣氛圍下進行燒結，燒結溫度為1500°c，燒結時間為24小時，得到NaAlO2塊體；(3) 把NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，接著在NaAlO2塊體上放入CuAlNi合金錠，在IX 10_3Pa真空下，在1200°C下保溫2h，接著充入2X IO5Pa的氬氣并保持5h,跟著將管式爐以5mm/min的速度向下移出加熱區(qū),冷卻后得到CuAlNi和NaAlO2的復合材料；將這個復合材料切開，發(fā)現(xiàn)CuAlNi合金基本沒有滲入NaAlO2顆粒之間的空隙中，NaAlO2塊體與CuAlNi界線分明。(4)所得復合材料浸入5%的弱HCl中，超聲振蕩15h，溫度為60°C ;溶解去除NaAlO2顆粒后，得到多孔CuAlNi合金，其孔隙率僅為1%。(5)多孔CuAlNi合金在氬氣保護下，加熱到950°C，保溫O. 5h后快速冷卻到冰水中，得到高轉變溫度的多孔CuAlNi合金。對熱處理后的多孔CuAlNi合金經(jīng)腐蝕后的金相顯微照片如圖13所示，發(fā)現(xiàn)在整個樣品中只觀察到幾個晶粒，晶粒尺寸為4-5_，且每個晶?；局慌c1-2個晶粒相鄰，形成類竹節(jié)晶結構。整個樣品中都是馬氏體條。還測出其~溫度為190°C。通過對這個CuAlNi合金在210°C進行壓縮測試，發(fā)現(xiàn)其在小于6. 64%的預應變下基本能完全回復，展現(xiàn)出完全超彈性。在7. 7%的預應變下，形狀回復率還能達到86%，如圖14所示。它的壓縮強度極限可達850MPa，彈性模量為17.2GPa。而且，在210°C下能夠展現(xiàn)出非常好的循環(huán)穩(wěn)定性。實施例4(I)采用電弧熔煉制備出Cu81.5Al14Ni4.5 (wt. %)合金錠；(2)將純度99%，顆粒尺寸為500 750 μ m的NaAlO2粉壓制成生坯，壓制力為5MPa，溫度為30°C，時間為5分鐘；在空氣氛圍下進行燒結，燒結溫度為1400°C，燒結時間為24小時，得到NaAlO2塊體；(3)把NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，接著在NaAlO2塊體上放入CuAlNi合金錠，在6Xl(T3Pa真空下，在1200°C下保溫3h，接著充入1. 5X IO5Pa的氬氣并保持3h，跟著將管式爐以10mm/min的速度向下移出加熱區(qū)，冷卻后得到CuAlNi和NaAlO2的復合材料；將這個復合材料切開，發(fā)現(xiàn)CuAlNi合金已經(jīng)完全滲入由NaAlO2顆粒之間的空隙中，且NaAlO2顆粒大小與燒結前的基本一致。(4)所得復合材料浸入10%的弱H2SO4中，超聲振蕩18h，溫度為60°C ;溶解去除NaAlO2顆粒后，得到多孔CuAlNi合金。其孔隙都是相互連通，且孔隙大小為55(Γ800 μ m,孔隙率為70%。(5)多孔CuAlNi合金在氮氣保護下，加熱到950°C，保溫3h后快速冷卻到冰水中，得到高轉變溫度的多孔CuAlNi合金。發(fā)現(xiàn)在整個樣品中只觀察到幾個晶界，且晶界兩端必與孔洞相連，形成完全的類竹節(jié)晶結構，整個樣品中都是馬氏體條，并測出其Af溫度為245 °C。通過對多孔CuAlNi合金在260°C進行壓縮測試，發(fā)現(xiàn)其在小于2%的預應變下能完全回復，展現(xiàn)出完全超彈性。實施例5(I)采用電弧熔煉制備出Cu82Al13Ni5 (wt. %)合金錠；(2)將純度99% ，顆粒尺寸為100(Γ 500μπι的NaAlO2粉壓制成生坯，壓制力為50MPa，溫度為30°C，時間為10分鐘；在空氣氛圍下進行燒結，燒結溫度為1400°C，燒結時間為20小時，得到NaAlO2塊體；(3)把NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，接著在NaAlO2塊體上放入CuAlNi合金錠，在4Xl(T3Pa真空下，在1150°C下保溫3h，接著充入1. 5X105Pa的氬氣并保持2h，跟著將管式爐以4mm/min的速度向下移出加熱區(qū)，冷卻后得到CuAlNi和NaAlO2的復合材料；將這個復合材料切開，發(fā)現(xiàn)CuAlNi合金已經(jīng)完全滲入由NaAlO2顆粒之間的空隙中，且NaAlO2顆粒大小與燒結前的基本一致。(4)所得復合材料浸入15%的弱HCl中，超聲振蕩24h，溫度為40°C ;溶解去除NaAlO2顆粒后，得到多孔CuAlNi合金。其孔隙都是相互連通，且孔隙大小為100(Γ 500μ m，孔隙率為85%。(5)多孔CuAlNi合金在氬氣保護下，加熱到900°C，保溫Ih后快速冷卻到冰水中，得到高的轉變溫度的多孔CuAlNi合金。實施例6(I)采用電弧熔煉制備出Cu82Al15Ni3 (wt. %)合金錠；(2)將純度99%，顆粒尺寸為55(Γ750μπι的NaAlO2粉壓制成生坯，壓制力為200MPa，溫度為30°C，時間為30分鐘；在空氣氛圍下進行燒結，燒結溫度為1400°C，燒結時間為12小時，得到NaAlO2塊體；(3)把NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，接著在NaAlO2塊體上放入CuAlNi合金錠，在7X 10_3Pa真空下，在1200°C下保溫Ih，接著充入5X IO5Pa的氬氣并保持2h,跟著將管式爐以6mm/min的速度向下移出加熱區(qū),冷卻后得到CuAlNi和NaAlO2的復合材料；(4)所得復合材料浸入12%的弱H2SO4中，超聲振蕩30h，溫度為80°C ;溶解去除NaAlO2顆粒后，得到多孔CuAlNi合金。其孔隙都是相互連通，且孔隙大小為60(Γ800 μ m,孔隙率為65%。(5)多孔CuAlNi合金在氮氣保護下，加熱到950°C，保溫O. 5h后快速冷卻到冰水中，得到高的轉變溫度的多孔CuAlNi合金。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (O采用電弧熔煉或感應熔煉法制備出CuAlNi合金錠；所述CuAlNi合金錠中各元素的質量比為 Cu A1 Ni=(100-x-y) x :y，其中 x 為 13 15，y 為Γ5 ; (2)將造孔劑NaAlO2粉壓制成生坯，在空氣氛圍下進行燒結，得到NaAlO2塊體； (3)把步驟(2)所得NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，接著在NaAlO2塊體上放入步驟(I)所得CuAlNi合金錠，在真空氛圍，溫度為1150°C 1250°C下保溫O. 5h 5h ;接著充入壓力為1. 2 X IO5PalX IO5Pa的保護氣體并保持Ih 5h后，將管式爐向下移出加熱區(qū)，冷卻后得到CuAlNi和NaAlO2的復合材料； (4)把步驟(3)所得的CuAlNi和NaAlO2的復合材料浸入弱酸中超聲振蕩，溶解去除NaAlO2，得到多孔CuAlNi合金； (5)將步驟(4)所得多孔CuAlNi合金放入真空爐中，在保護氣氛下進行熱處理，接著淬火到冰水中，得到超彈性的多孔CuAlNi高溫記憶合金。
2.根據(jù)權利要求1所述的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述NaAlO2粉的顆粒尺寸為50 1500 μ m。
3.根據(jù)權利要求1所述的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述燒結，具體條件為溫度為1350°C 1500°C，時間為10tT24h。
4.根據(jù)權利要求1所述的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述壓制，具體條件為壓力為5 600MPa，溫度為30 100°C，時間為5分鐘 I小時。
5.根據(jù)權利要求1所述的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述真空氛圍，真空度為I X 10_2Pa l X 10_3Pa。
6.根據(jù)權利要求1所述的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，所述保護氣體為IS氣或氮氣。
7.根據(jù)權利要求1所述的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述將管式爐向下移出加熱區(qū)，具體為 以O. 5mm/min",20mm/min的速率將管式爐向下移出加熱區(qū)。
8.根據(jù)權利要求1所述的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述將步驟(3)所得的CuAlNi和NaAlO2的復合材料入弱酸中超聲振蕩，具體為 將步驟(3)所得的CuAlNi和NaAlO2的復合材料入溶度為5% 15%的HCl或H2SO4中超聲振蕩，超聲振蕩的時間為15h 30h，溫度為30°C 80°C。
9.根據(jù)權利要求1所述的超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，步驟(5)所述熱處理，具體為熱處理溫度為850°C 950°C，熱處理時間為O. 5tT5h。
10.權利要求1、任一項方法得到的彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金用于制備汽車、航天上的吸能和驅動器件，或作為電池的電極材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金的制備方法，包括以下步驟采用電弧熔煉或感應熔煉法制備出CuAlNi合金錠；將NaAlO2粉壓制成生坯，在空氣氛圍下進行燒結，得到NaAlO2塊體；把NaAlO2塊體放入可上下移動的管式爐底部，在NaAlO2塊體上放入CuAlNi合金錠，在真空氛圍保溫；接著充入保護氣體并保持，然后將管式爐向下移出加熱區(qū)，冷卻后浸入弱酸中超聲振蕩，之后放入真空爐中，在保護氣氛下進行熱處理，接著淬火到冰水中，得到超彈性多孔CuAlNi高溫形狀記憶合金。本發(fā)明的多孔CuAlNi形狀記憶合金在高溫下具有良好超彈性和力學性能，又展現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
文檔編號C22C9/01GK103031460SQ20121054600
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月15日 優(yōu)先權日2012年12月15日
發(fā)明者袁斌, 鄭佩琪, 戴維杜南 申請人:華南理工大學