[发明专利]一种应用形状记忆合金赋予薄膜大弹性应变的方法

权利要求书

1.一种应用形状记忆合金赋予薄膜大弹性应变的方法，其包括以下步骤：

在形状记忆合金衬底的表面使用脉冲激光沉积法进行沉积得到薄膜，然后对形状记忆合金衬底进行拉伸，通过衬底的拉伸变形带动薄膜拉应变的实现；或者，在经过预拉伸处理的形状记忆合金衬底的表面进行沉积得到薄膜，然后加热并保温一定时间，使所述经过预拉伸处理的形状记忆合金衬底发生相变收缩，通过衬底的收缩变形带动薄膜压应变的实现。

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

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

按照50.2∶49.8的原子比选取纯度在99.9wt.％以上的单质钛、单质镍；

将单质钛和单质镍放入真空度高于10^-1Pa或惰性气体保护的熔炼炉中，熔炼成TiNi形状记忆合金，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，得到厚度为0.5mm的板材；

将板材进一步线切割和机械抛光得到所述形状记忆合金衬底。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述预拉伸处理是指在300-500℃对所述形状记忆合金衬底进行10-30分钟的退火处理，然后在室温下进行预拉伸，预拉伸变形量为6-15％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述薄膜为ZnO、TiO₂、CuO、Cu₂O或Co₃O₄薄膜。

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：

将制备相应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，保持衬底在室温或者将衬底加热升温到100-500℃，生长室内通入O₂气体，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或者经过预拉伸处理的形状记忆合金衬底的表面沉积得到薄膜，激光能量为340mJ，频率为5Hz。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中，所述薄膜的拉应变是通过以下步骤实现的：对沉积了薄膜的形状记忆合金衬底进行变形量为6-12％的拉伸处理，实现薄膜的拉应变；

所述薄膜的压应变是通过以下步骤实现的：在经过预拉伸6-15％处理的形状记忆合金衬底的表面进行沉积得到薄膜，然后加热至80-150℃并保温10-30分钟，再恢复至室温，使所述经过预拉伸处理的形状记忆合金衬底发生相变收缩，实现薄膜的压应变。