CN105986322B - 一种磁相变材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁相变材料，其化学式为：Nia‑mMnb‑nCom+nTic；其中，a+b+c＝100,20<a≤90，5≤b<50，5≤c≤30，0≤m≤a，0≤n≤b,0<m+n<a+b,a、b、c、m和n单独或组合表示原子百分比含量。该磁相变材料具有高强韧性、高变形率、强磁性和磁场驱动马氏体相变特性。可以广泛应用于高强高韧驱动器，温度和/或磁性敏感元件，磁制冷器件和设备，磁热泵器件，磁存储器，微型机电器件和系统，热磁发电换能元件等领域。

Description

一种磁相变材料
技术领域
本发明涉及一种磁性材料，尤其涉及一种具有高强韧性的具有磁性和结构相变的磁性材料。
背景技术
通常的形状记忆合金在相对高的温度下具有一种晶体结构(以下称为母相)，而在相对低的温度下自发变成另外一种晶体结构，一般称之为马氏体相。当从较高的温度降温到较低的温度时，材料从母相转变为马氏体相，这种相转变叫做马氏体相变。反过来，从相对低的温度加热材料，合金会从马氏体相转变为母相，这种相反的相转变称为马氏体逆相变。一般将马氏体相变的开始点和终点，分别称为Ms点和Mf点，将马氏体逆相变的开始点和终点，分别称为As点和Af点。如果Ms和As之间差值较小，比如为几度到一百几十度，材料的这种马氏体相变被称为热弹性马氏体相变。
一般地，将某种合金材料从母相已确定的形状冷却，直到马氏体相变后，再人为地改变原有形状，然后，将合金材料升温，直到转变成母相时，如果合金材料的形状完全或部分地转变为原来的形状，这种现象称为形状记忆效应。另外，如果在同样的上述温度循环中，母相的形状在降温引起的相变时刻变形，再在随后的升温引起的逆相变时刻再变形，并且部分或全部地转变成原来母相的形状，被称之为双向形状记忆效应。
形状记忆合金被广泛用于各种“智能”型用途，如各种驱动器，温度敏感元件、医疗器械和高弹性支架等。
传统的形状记忆合金，如NiTi等，是没有磁性的。磁性形状记忆合金，如Ni2MnGa，FePt，MnNiGe合金等，具有以往的形状记忆材料所不具备的新性质，即它们不仅具有基于马氏体相变的形状记忆特性，而且具有强磁性。这些材料被称为磁性形状记忆合金或磁相变材料，其中以Heusler型磁性形状记忆合金,如Ni2MnGa，最为典型。这类材料的主要特点是马氏体型的结构相变与磁结构相变同时发生(结构和磁性两种相变的耦合)。这类材料中，一些经过性能优化后，具备了外加人工磁场可以驱动其马氏体相变的特性。也就是说，它们不仅具有通常形状记忆材料相变的性质：由温度变化(热能)或外应力(机械能)来驱动马氏体相变，还具有磁场驱动马氏体相变的特性。由于这一磁场可控相变的新性质，这种磁性形状记忆合金与以往的传统形状记忆合金相比，具有更多样的可控性，应用范围更加广泛。其用途不仅在驱动器，温度敏感元件、高弹性材料方面，而且延伸到磁传感，电传感，磁驱动，以及磁制冷等更多方面。
然而，在以往的磁相变材料中，存在着诸多不足之处。其中最大的缺陷是在那些磁相变效应最好的材料中，由于含有主族元素(如Ga，Sn和Ge等)，使得材料的力学性能，如强韧性和变形率变差。比如Heusler型磁相变材料的抗压强度为350MPa左右，变形率和韧性为零。这些问题，阻碍了现有磁相变材料在上述各方面的应用。
因此，制备具有更好的力学性能的新型磁相变材料始终是科研和技术工作中努力的方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁相变材料，其化学式为：Nia-mMnb-nCom+nTic；其中，a+b+c＝100,20<a≤90，5≤b<50，5≤c≤30，0≤m≤a，0≤n≤b,0<m+n<a+b,a、b、c、m和n单独或组合表示原子百分比含量。
根据本发明的磁相变材料，优选地，28≤a-m≤57。
根据本发明的磁相变材料，优选地，13≤b-n≤37。
根据本发明的磁相变材料，优选地，5≤m+n≤16。
根据本发明的磁相变材料，优选地，8≤c≤26。
根据本发明的磁相变材料，优选为单晶或多晶。
本发明还提供了上述磁相变材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照化学式称量Ni，Co，Mn，Ti原料；
步骤二：采用提拉法或区熔法或定向凝固法将所述原料制备为磁相变材料。
本发明提供的Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料具有通常磁相变材料的性质：施加温度变化(热能)或外应力(机械能),以及磁场可以使这种材料的晶体结构在上述的母相和马氏体相之间转变。特别是这种材料具有更好的力学性能，具有比以往发现的Heusler型磁性形状记忆合金更高的强韧性和变形率，使材料的可加工性能和使用性能大大提高，应用范围更加广泛。
本发明提供的Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料具有高强韧性、高变形率、强磁性和磁场驱动马氏体相变特性。其抗压强度、变形率、马氏体和母相两相各自的磁导率和饱和磁化强度、相变温度和逆相变温度等基本物理参数可通过改变Ni，Co，Mn，Ti等组元的成分组成，即变化a,b,c,m和n的数值而改变或根据用途加以调整。
本发明提供的Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料在母相状态下和马氏体状态下均具有良好的力学性质，比如高强韧性和高变形率。
本发明提供的Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料具有高的磁性。
本发明提供的Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料具有磁场驱动相变的特性；伴随着磁场驱动的马氏体相变和逆相变，材料具有磁应变(magnetostrain)效应和磁电阻效应，磁场诱发的熵变化的性质(磁卡效应)。因此，本发明提供的具有强韧性的磁相变材料Nia-mMnb- nCom+nTic具有广泛的用途，例如高强高韧驱动器，温度和/或磁性敏感元件，磁制冷器件和设备，磁热泵器件，磁存储器，微型机电器件和系统，热磁发电换能元件等。本申请中的附图和附表中所描述的材料特性,说明了本申请中所提到的所有材料可使用于上述的各种用途。
附图说明
以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：
图1为根据本发明的实施例1的Ni40Mn30Co14Ti16材料的等温磁化曲线；
图2为根据本发明的实施例1的Ni40Mn30Co14Ti16材料在磁场驱动下的电阻-磁场曲线；
图3为根据本发明的实施例6的Ni36.5Mn35Co13.5Ti15材料的应力-应变曲线以及根据比较例1的Ni2MnGa材料的应力-应变曲线；
图4为根据本发明的实施例6的Ni36.5Mn35Co13.5Ti15材料的磁性温度关系曲线；
图5为根据本发明的实施例7的Ni35Mn35Co15Ti15材料的磁热效应特性曲线；
图6为根据本发明的实施例8的Ni57Mn14Co16Ti13材料的磁应变特性曲线；
图7为根据本发明的实施例10的Ni28Mn37Co12Ti23材料母相状态时的粉末X射线衍射图谱。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在如下各个实施例中，发明人分别测量了所得样品的等温磁化曲线、电阻-磁场曲线、应力-应变曲线、磁性温度关系曲线、磁热效应曲线、磁应变曲线以及粉末x射线衍射图谱，以表明本发明涉及的材料的相关特性。但是为了简便，仅示出了其中几种样品的结果，其它样品的对应特性有类似的结果。
实施例1
本实施例制备组成为Ni40Mn30Co14Ti16的具有高强韧性的磁相变材料，制备方法如下：
步骤一：按照化学式分别称量纯度为99.9％的Ni，Co，Mn，Ti共计100g；
步骤二：将称好的原料放入磁悬浮冷坩埚中，以0.1MPa压力的氩气做为保护气体，采用245kHz的射频将原料加热至1280℃使之熔融，加热功率为20kW，并在1280℃保持30分钟；然后降温冷却到室温，获得熔炼锭子作为原料备用；
步骤三：采用常规的提拉法生长Ni40Mn30Co14Ti16单晶体：将步骤二获得的锭子在上述磁悬浮冷坩埚中加热至1280℃保持30分钟，从步骤二获得的熔炼锭子上切取2×2×7mm尺寸的Ni40Mn30Co14Ti16小单晶颗粒作为籽晶，采用30转/分钟的籽晶旋转速率，使籽晶下端接触熔融原料的液面，然后以30mm/小时的均匀速率提升籽晶杆，将凝固结晶的晶体向上提拉，提拉过程中调整熔体温度使生长的晶体直径从籽晶的2mm变大到10mm，然后保持不变，直到获得直径为10mm，长度为100mm的高质量Ni40Mn30Co14Ti16单晶棒；
步骤四：将步骤三所得到的Ni40Mn30Co14Ti16单晶棒提拉脱离熔融的原料表面，以10℃/分钟的降温速率缓慢冷却至室温，最后取出；
步骤五：将步骤四所得到的样品在1000℃热处理72小时，降温至500℃再热处理48小时，然后再以10℃/秒的降温速率冷却，以使获得的Ni40Mn30Co14Ti16材料具有更高的成分均匀性和原子有序性。
测量所得到的Ni40Mn30Co14Ti16单晶的上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。
其中，在常压下，在280K温度下采用美国QD公司的PPMS型综合物性测量系统，得到Ni40Mn30Co14Ti16材料的等温磁化曲线，如图1所示。这表明了该材料的磁性和磁场驱动马氏体相变的特性。可以看出可通过施加磁场将材料从马氏体相驱动到母相；在常压下,在280K温度下，采用美国QD公司的PPMS型综合物性测量系统，得到Ni40Mn30Co14Ti16材料在磁场驱动下的电阻-磁场曲线，如图2所示。这表明该材料的磁电阻特性，可以看出材料的电阻可以在磁场的作用下出现45％的改变。表1示出了Ni40Mn30Co14Ti16材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例2
本实施例制备组成为Ni44Mn33Co15Ti8的具有高强韧性的磁相变材料,制备方法如下：
步骤一：按照化学式分别称量纯度为99.9％的Ni，Co，Mn，Ti共计200g；
步骤二：将称好的原料放入石英坩埚中，以0.01MPa正压力的氩气做为保护气体，采用245KHz的射频将原料加热至1300℃使之熔融，加热功率为20KW，并在1300℃保持20分钟；然后降温冷却到室温，获得熔炼锭子作为原料备用；
步骤三：采用常规的区熔法生长Ni44Mn33Co15Ti8磁性晶体：将步骤二获得的锭子在上述石英坩埚中加热至1300℃，保持20分钟，从步骤二获得的熔炼锭子上切取2×2×7mm尺寸的Ni44Mn33Co15Ti8[111]取向单晶颗粒作为籽晶，将籽晶安放在石英舟一端，然后以10mm/小时的速率使熔融体和加热区相对移动，形成凝固结晶的单晶，获得宽度为20mm，长度为50mm的Ni44Mn33Co15Ti8单晶；
步骤四：将步骤三所得到的Ni44Mn15Co33Ti8单晶以10℃/分钟的降温速率缓慢冷却至室温；
步骤五：将步骤四所得到的样品在1000℃退火20小时，然后再以100℃/秒的降温速率冷却，以使获得的Ni44Mn33Co15Ti8材料具有更高的成分均匀性和原子有序性。
测量所得到的Ni44Mn33Co15Ti8单晶的上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。表1示出了Ni44Mn33Co15Ti8材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例3
本实施例制备组成为：Ni51Mn13Co10Ti26的具有高强韧性的磁相变材料，制备方法如下：
步骤一：按照化学式分别称量纯度为99.99％的Ni，Co，Mn，Ti共计260g；
步骤二：将称好的原料放入直径为20mm的石英坩埚中，以0.2MPa正压力的氮气做为保护气体，采用245KHz的射频将原料加热至1330℃使之熔融，加热功率为25KW，并在1330℃保持10分钟；
步骤三：采用常规的定向凝固法，以30mm/小时的生长速率获得直径为20mm，长度为100mm的Ni51Mn13Co10Ti26多晶取向材料；
步骤四：将步骤三所得到的Ni51Mn13Co10Ti26多晶以10℃/分钟的降温速率缓慢冷却至室温；
步骤五：将步骤四所得到的样品在1200℃退火5小时，然后再以20℃/分钟的降温速率冷却，以使获得的Ni51Mn13Co10Ti26材料具有更高的成分均匀性和原子有序性。
测量所得到的Ni51Mn13Co10Ti26材料的上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。表1示出了Ni51Mn13Co10Ti26材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例4
本实施例制备组成为Ni45Mn31Co5Ti19的具有高强韧性的磁相变材料,采用实施例3的定向凝固制备方法，所不同的是按照化学式称量1200g原料，石英坩埚直径30mm，以0.8MPa正压力的氮气做为保护气体，采用245KHz的射频将原料加热至1380℃使之熔融，加热功率为40KW，并在1380℃保持30分钟；生长速率为10mm/小时，将所得到的材料在800℃退火100小时，然后再以10000℃/秒的降温速率冷却。获得直径为30mm，长度为200mm的Ni45Mn31Co5Ti19多晶取向材料。
测量所得到的Ni45Mn31Co5Ti19材料上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。表1示出了Ni45Mn31Co5Ti19材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例5
本实施例制备组成为Ni49.5Mn24Co15.5Ti11的具有高强韧性的磁相变材料，采用实施例3的制备方法，所不同的是生长速率为5mm/小时。
将所得到的Ni49.5Mn24Co15.5Ti11材料加热到500℃，然后轧制成宽50mm，高5mm，长度不限的型材，测量上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。表1示出了Ni49.5Mn24Co15.5Ti11型材的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例6
本实施例制备组成为Ni36.5Mn35Co13.5Ti15的具有高强韧性的磁相变材料，采用实施例4的制备方法，所不同的是生长速率为15mm/小时。
将所得到的Ni36.5Mn35Co13.5Ti15材料冷轧成长2000mm、宽300mm、厚1mm的薄片型材，测量上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。其中，在室温下用常用的应力-应变测量设备采集的Ni36.5Mn35Co13.5Ti15材料的应力-应变曲线，如图3所示，该曲线表明了材料的强韧性和变形率，阴影面积表示韧性大小；在常压下,用美国QD公司的超导量子干涉器件磁强计测量了Ni36.5Mn35Co13.5Ti15材料的磁性温度关系曲线，如图4所示，该曲线表明了材料的马氏体相变特性；表1示出了Ni36.5Mn35Co13.5Ti15型材的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例7
本实施例制备组成为Ni35Mn35Co15Ti15的具有高强韧性的磁相变材料，采用实施例4的制备方法，所不同的是生长速率为20mm/小时。
将所得到的Ni35Mn35Co15Ti15材料在650℃的温度轧制成长1000mm、宽150mm、厚3mm的薄片型材，测量上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。其中，在室温下用美国QD公司的PPMS型综合物性测量系统采集Ni35Mn35Co15Ti15材料的磁热效应特性曲线，如图5所示，该曲线表明了材料的磁热特性。表1示出了Ni35Mn35Co15Ti15材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例8
本实施例制备组成为：Ni57Mn14Co16Ti13的具有高强韧性的磁相变材料；采用上述实施例1的制备方法，所不同的是按照化学式称量总重量为200g的原料，采用了石英坩埚，采用20转/分钟的籽晶旋转速率和30mm/小时的生长速率。测量所得到的Ni57Mn14Co16Ti13材料的上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。其中，在室温下用美国QD公司的PPMS型综合物性测量系统采集Ni57Mn14Co16Ti13材料的磁应变特性曲线，如图6所示，该曲线表明了材料在磁场作用下的应变特性。表1示出了Ni57Mn14Co16Ti13材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例9
本实施例制备组成为：Ni35Mn36.5Co10.5Ti18的具有高强韧性的磁相变材料；采用上述实施例3的制备方法，所不同的是材料不经过步骤五的热处理。测量所得到的Ni35Mn36.5Co10.5Ti18材料的上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。表1示出了Ni35Mn36.5Co10.5Ti18材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例10
本实施例制备组成为Ni28Mn37Co12Ti23的具有高强韧性的磁相变材料，制备方法如下：
步骤一：按照化学式分别称量纯度为99％的Ni，Co，Mn，Ti共计1kg；
步骤二：将称好的原料放入石墨坩埚中，在5×10-3Pa的真空中，将原料加热至1350℃使之熔融，保持20分钟；
步骤三：将步骤二所得的熔融体从石墨坩埚边缘泻出，倾泻到线速度为50米/秒的铜轮外缘表面，快速凝固后获得厚度为3mm的薄片；
步骤四：将制备好的薄片在800℃退火100小时，然后再以5000℃/秒的降温速率冷却，以使获得的Ni28Mn37Co12Ti23材料具有更高的成分均匀性和原子有序性。
测量所得到的Ni28Mn37Co12Ti23材料的上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。其中，在常温常压下采用常用X射线衍射仪采集Ni28Mn37Co12Ti23材料母相状态时的粉末X射线衍射图谱，如图7所示，这显示材料的基本晶体结构属于体心立方结构种类；表1示出了Ni28Mn37Co12Ti23材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
实施例11
本实施例制备组成为：Ni53Mn16Co14Ti17的具有高强韧性的磁相变材料；制备方法如下：
步骤一按照化学式分别称量纯度为95％的Ni，Co，Mn，Ti共计500g；
步骤二：将称量的原料放入石英坩埚中，在大气和常压下将原料在加热炉中加热至1350℃使之熔融，保持20分钟；
步骤三：将熔体倾入翻砂模具中凝固成原料锭子；
步骤四：将原料锭子在500℃下轧制成长度不限，宽5mm，高5mm的型材。测量所得到的Ni53Mn16Co14Ti17材料的上述各种特性，并采集其各种特性曲线及计算相应的参数。表1示出了Ni53Mn16Co14Ti17材料的抗压强度、变形率、韧性、磁场驱动效率dT/dH、磁应变(magnetostrain)λ、磁电阻MR和磁熵变ΔS的相应数值。
比较例
比较例给出Heusler型磁相变材料Ni2MnGa的各种性能。Ni2MnGa合金是目前公认的一种重要的磁相变材料。按照Ni2MnGa的分子式，类比实施例1的制备方法，制备Ni2MnGa材料，并测量其应力-应变曲线(如图3所示)，以表示Ni2MnGa材料的抗压强度，变形率，韧性这三个表征强韧性的重要参数。从图3可以看出，本发明材料Ni36.5Mn35Co13.5Ti15的抗压强度为1150MPa，而Ni2MnGa抗压强度为300MPa，变形率和韧性均为0。如等温磁化曲线、电阻-磁场曲线、磁性温度关系曲线、磁热效应曲线、磁应变曲线等特性参数，则从目前可以找到的公开文献(例如Feng-xia Hu,Bao-gen Shen,Ji-rong Sun,and Guang-heng Wu等人在PhysRevB发表的“Large magnetic entropy change in a Heusler alloyNi52.6Mn23.1Ga24.3single crystal”，卷号：64；页码：132412)中寻找最好的参数，列入表1与本发明的材料进行比较。从表1可知，本发明材料的抗压强度，变形率和韧性均远高于Ni2MnGa材料。
根据本发明的其他实施例，组成Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料原料的元素Ni，Co，Mn，Ti的纯度在90～99.9999％范围内。
根据本发明的其他实施例，加热Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料的原料使之熔融的加热方式采用电弧加热、常用马弗炉加热或本领域公知的其他加热方式。
根据本发明的其他实施例，盛放Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料的原料的坩埚是水冷铜坩埚或者本领域公知的其他坩埚。
根据本发明的其他实施例，加热Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料的原料使之熔融的温度可以在1280～1400℃的范围；其熔融环境气氛可以是1×10-2到5×10-5Pa的真空或0.01～0.2MPa气压的保护气体(如氩气，氮气等)或一般大气；在熔融状态下的保持时间可以是0.1～60分钟。
根据本发明的其他实施例，采用常规的提拉法生长Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料，其生长速率可以在3～80mm/小时的范围；籽晶杆旋转速率可以是0.5～50转/分钟；所采用的籽晶可以是成分相同或接近的、具有所需要的取向的单晶或多晶体。获得块体形状的Nia-mMnb-nCom+nTic材料状态可以是单晶棒或多晶棒。
根据本发明的其他实施例，采用常规的区熔法生长Nia-mMnb-nCom+nTic磁相变材料的晶体，其生长速率可以在3～80mm/小时的范围；所采用的籽晶可以是成分相同或接近的、具有所需要的取向的单晶或多晶体；也可以不使用籽晶。获得块体形状的Nia-mMnb-nCom+nTic材料状态可以是单晶棒或多晶棒。
根据本发明的其他实施例，将各种熔融的Nia-mMnb-nCom+nTic磁性材料凝固的方法可以是确定冷却速率的降温，或者倾倒在模具中，或者倾倒在导热良好的金属表面，或者倾倒进入各种液体中，用上述各种方法实现慢速冷却和快速冷却，获得块体、薄带、薄片或丝等各种形状的Nia-mMnb-nCom+nTic材料。
根据本发明的其他实施例，获得的Nia-mMnb-nCom+nTic材料的热处理温度在200～1200℃范围内，热处理时间在0.01～1000小时范围内；以使获得的Nia-mMnb-nCom+nTic材料具有更高的成分均匀性和原子有序性。
根据本发明的其他实施例，获得的Nia-mMnb-nCom+nTic材料的轧制温度在-130～900℃温度范围内。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
表1

Claims (7)

1.一种磁相变材料，其化学式为：Nia-mMnb-nCom+nTic；其中，a+b+c＝100,20<a≤90，5≤b<50，5≤c≤30，0≤m≤a，0≤n≤b,0<m+n<a+b,a、b、c、m和n单独或组合表示原子百分比含量。
2.根据权利要求1所述的磁相变材料，其特征在于：28≤a-m≤57。
3.根据权利要求1所述的磁相变材料，其特征在于：13≤b-n≤37。
4.根据权利要求1所述的磁相变材料，其特征在于：5≤m+n≤16。
5.根据权利要求1所述的磁相变材料，其特征在于：8≤c≤26。
6.根据权利要求1所述的磁相变材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照化学式称量Ni，Co，Mn，Ti原料；
步骤二：采用提拉法或区熔法或定向凝固法将所述原料制备为磁相变材料。
7.根据权利要求1所述的磁相变材料在高强高韧驱动器、温度和/或磁性敏感元件、磁制冷器件和设备、磁热泵器件、磁存储器、微型机电器件和系统或者热磁发电换能元件中的用途。
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