[发明专利]用于铜基形状记忆合金改性的复合稀土添加剂

说明书

本发明公开了一种用于铜基形状记忆合金改性的复合稀土添加剂，涉及记忆合金加工技术领域，由如下重量百分数的原料制成：La 25‑35％、Ce 20‑25％、Y 10‑15％、Sm 5‑10％、Yb 5‑10％、Pr 3‑5％、Eu 3‑5％、Nd 2‑3％、Lu 1‑2％、聚氨酯复合助剂2‑3％，余量为不可避免的杂质和铁；复合稀土添加剂的加入量为0.3‑0.5％。本发明复合稀土添加剂有效提高铜基形状记忆合金的形状回复率和减小晶粒尺寸，使形状回复率达到85％，晶粒尺寸达到100‑150μm。

技术领域：

本发明涉及记忆合金加工技术领域，具体涉及一种用于铜基形状记忆合金改性的复合稀土添加剂。

背景技术：

随着我国电子信息产业的发展，对铜基材料，特别是铜基记忆功能新材料的需求快速增长。但目前铜基电子材料产品市场的国内中低档产品产量过剩，高性能产品大多依赖进口，价格奇高，严重制约了我国铜基材料产业及电子信息产业的快速发展。因此，研发高性能铜基新材料及产业化，打造完整的铜-铜基新材料-电子元器件产业链，对于振兴铜基电子材料产业具有重要的现实意义。

铜基记忆合金普遍存在晶粒粗大、晶界脆弱、弹性各向异性大、易发生马氏体稳定化、抗疲劳特性差、阻尼性能不稳定、生产实际能达到的相变温度区间在-100～100℃等问题，使得其进一步的应用受到了限制。目前，细化晶粒的方法主要有在熔炼时加入细化元素、快速冷却、粉末烧结等方法，但快速冷却与粉末烧结均因成本太高，不利于量化生产而应用很少。研究表明，稀土元素加入可显著细化晶粒、提高综合力学性能、增加记忆性能、扩大相变温度区间、提高热稳定性以及抗疲劳性能。因此，近年来国内外正在大力投入研发稀土添加改性材料。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种提高形状回复率、显著减小晶粒尺寸的用于铜基形状记忆合金改性的复合稀土添加剂。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

用于铜基形状记忆合金改性的复合稀土添加剂，由如下重量百分数的原料制成：La 25-35％、Ce 20-25％、Y 10-15％、Sm 5-10％、Yb 5-10％、Pr 3-5％、Eu 3-5％、Nd 2-3％、Lu 1-2％、聚氨酯复合助剂2-3％，余量为不可避免的杂质和铁；复合稀土添加剂的加入量为0.3-0.5％。

所述聚氨酯复合助剂由如下重量百分数的原料制成：有机硅改性聚氨酯树脂35-40％、聚氧化乙烯15-20％、萜烯树脂10-15％、聚乙烯醇缩丁醛8-12％、阴离子聚丙烯酰胺6-8％、氢化棕榈油3-4％、微晶蜡3-4％、纳米钛白粉1-2％、分子筛原粉0.5-1％、纳米镍粉0.5-1％。

所述聚氨酯复合助剂的制备方法为：向有机硅改性聚氨酯树脂中加入聚氧化乙烯和萜烯树脂，充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，再加入聚乙烯醇缩丁醛、氢化棕榈油和微晶蜡，混合均匀后继续微波处理5min，所得混合物以10-15℃/min的速度冷却降温，待温度降至0-5℃后保温静置30min，然后加入阴离子聚丙烯酰胺、纳米钛白粉、分子筛原粉和纳米镍粉，充分混合后继续微波处理5min，随后自然冷却降温，待温度降至室温后转入纳米研磨机中，最后制得粒度为35-50纳米的聚氨酯复合助剂。

所述纳米钛白粉粒径为15-20纳米，纳米镍粉粒径为15-20纳米。

所述有机硅改性聚氨酯树脂由聚氨酯树脂改性而成，其改性方法为：向聚氨酯树脂中加入松节油和双季戊四醇，并加热至110-115℃保温混合10min，再加入硅烷偶联剂和环氧大豆油，继续加热至125-130℃保温混合15min，所得混合物迅速转入0-5℃环境中静置3h，然后再次加热至125-130℃保温混合10min，并自然冷却至室温，最后经粉碎机制成粒度为2-3mm的颗粒。

所述聚氨酯树脂、松节油、双季戊四醇、硅烷偶联剂和环氧大豆油的重量比为15:0.5:0.5:1:0.5。