專利名稱：一種硼化物顆粒／非晶態合金基體的復合材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種復合材料，硼化物顆粒與非晶態合金基體構成的復合材料。
背景技術：
與常規多晶體金屬材料相比，非晶態合金(亦稱金屬玻璃)由于其原子排列的長程無序和沒有晶界，具有高強度、耐腐蝕和各向同性等特性。某些非晶態合金在晶化轉變發生之前表現出明顯的玻璃轉變(即由非晶固體轉變為過冷液體，這通常伴隨有粘度和比熱的突變)，形成較寬的過冷液態溫度區間ΔTx(ΔTx定義為非晶態固體連續加熱過程中發生晶化轉變的起始溫度Tx與玻璃轉變溫度Tg之差值，即ΔTx＝Tx-Tg)。現已發現大約有數十種可形成非晶結構的合金體系具有上述特點，ΔTx值可超過30℃，甚至可以超過100℃，如Mg-Ln-TM、Ln-Al-TM、Zr-Al-TM、Ti-Zr-TM、Ti-Ni-Cu-Sn、Zr-(Ti，Nb，Pd)-Al-TM、Zr-Ti-TM-Be、Fe-(Al，Ga)-(P，C，B，Si)、Ni-Cu-Nb-Mo-P-B、Ni-Cr-Nb-Mo-P-B、(Cu，Ni)-(Ti，Zr)-(Sn，Si)、Co-Zr-Nb-B、Pd-Cu-Ni-P、(Fe，Co)-(Zr，Hf，Nb，Ta)-B等(Ln＝鑭系金屬，TM＝過渡族金屬)。這類非晶態合金的特點之一是在過冷液態溫度區間粘度急劇下降，可表現出“類超塑性”行為，延伸率可超過200％。利用這一特性可實現在過冷液態溫度區間將非晶態合金近凈形加工成形狀復雜的小型零部件。較寬的過冷液態溫度區間ΔTx和在ΔTx溫度范圍內的“類超塑性”行為也可將非晶態合金粉末或薄帶通過熱壓、熱擠出、電流脈沖加熱、等離子體燒結等粉末冶金技術固結成為塊體材料。
盡管非晶態合金具有高的屈服強度、彈性應變極限和較高的斷裂韌性，但缺乏拉伸塑性，使其應用受到限制。解決這一問題的途徑之一是通過第二相晶體顆粒的引入抑制局域剪切帶的萌生，促進多重剪切帶的形成，進一步增強非晶態合金基體，改善其韌性和塑性。目前，用來作為增強體第二相粒子包括以下幾類(1)鉭、鈮、鉿、鉬、鎢等難熔金屬；(2)MgO、CeO、Al2O3、Zr2O3、Y2O3等氧化物陶瓷；(3)WC、TiC、SiC、ZrC等碳化物陶瓷；(4)Si3N4、AlN、TiN和TaN等氮化物陶瓷，第二相粒子顆粒的尺寸為幾十至100微米。將增強體引入非晶態合金的方法有(1)直接將第二相顆粒添加至合金熔體中，熔體冷卻后即形成復合材料。其缺陷在于不易實現第二相顆粒在基體上的均勻分布；(2)將第二相顆粒與非晶態合金粉末機械混和，實現第二相顆粒在基體上的均勻分布。這一方法早期用于將氧化物第二相顆粒彌散于高溫合金基體中，提高高溫合金的高溫強度。其缺陷是易于引入來自球磨工具和氣氛的雜質元素，如鐵、氧、碳等。
金屬硼化物陶瓷具有高熔點、高硬度，在所有的溫度下具有高的電導率，在各種腐蝕性化學介質、金屬熔體和蒸汽中都非常穩定，且具有高的電導和正的電阻溫度系數。在1300℃或1300℃以上，表現有塑性；硼化物的反射率高，揮發性低，是非常好的屏蔽材料；其室溫硬度很好，并且能在高溫保持較高的硬度，是理想的高溫耐磨材料。由于硼化物的超高硬度和耐磨性，以及高模量(剛度)和優良的高溫性能，綜合了抗氧化和腐蝕性，明顯優于氧化物陶瓷和硬質合金。硼化物顆粒作為許多晶體結構金屬基復合材料的增強體，獲得了成功的應用。例如，作為工具材料，它有足夠的耐磨性、硬度和相對高的韌性，作為切削工具(青銅、黃銅、鋁合金)以及鉆具(巖石和混凝土)。有些硼化物用于高電導性和抵抗熔體，被廣泛用于工業生產中，如電解槽的電極，軸承、噴嘴和注射模具、閥和密封件等結構部件。
發明內容
本發明提供了一種硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，是硼化物顆粒與非晶態合金基體構成的復合材料，其特征在于硼化物顆粒是CrB、TiB2、ZrB2、AlB2顆粒中的任一種，非晶態合金是至少含有兩種以上過渡族金屬元素的多組元合金，硼化物顆粒的體積含量為5～40％，非晶態合金基體為余量。
本發明硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料中，所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料的過渡族金屬元素優選為Ag、Ce、Co、Cu、Fe、Gd、Hf、La、Mo、Nb、Nd、Ni、Pd、Ta、Ti、V、W、Y、Zn、Zr。
本發明硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料中，所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料的基體非晶態合金優選為Cu-Zr、Cu-Ti、Ni-Zr、Fe-Zr、Co-Zr、Ti-Fe、Ni-Zr-Ti、Ti-Ni-Cu、Ti-Ni-Cu-Co、Ti-Zr-Ni-Cu-Co、Cu-Hf-Zr、Cu-Ti-Zr、Ni-Co-Zr-Ti、Cu-Ni-Ti-Zr、Cu-Ni-Ti-Zr-Y、Zr-Ti-Nb-Ni-Cu合金。
本發明硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料中，所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料的非晶態合金含有Al、B、Be、C、Ca、Ga、Ge、Mg、P、Si、Sn元素。
本發明硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料中，所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料的非晶態合金優選為Al-Ni-La、Al-Ni-Co-Y、Al-Ni-Fe-Ce、Al-Fe-Gd、Al-Ni-Gd、Mg-Cu-Y、Mg-Cu-Ag-Y、Mg-Cu-Y-Ca、Mg-Cu-Zn-Y、Mg-Cu-Ag-Pd-Y、Mg-Ni-Nd、Ti-Cu-Ni-Sn、Ti-Cu-Ni-Si、Ti-Cu-Ni-Si-B、Ti-Zr-Cu-Ni-Si-B、Ti-Zr-Cu-Ni-Si-B-Sn、Ti-Cu-Ni-Al-Sn、Ti-Cu-Ni-Be、Zr-Al-Cu、Zr-Al-Cu-Ni、Zr-Al-Co-Ni、Zr-Al-Co-Ni-Y、Zr-Ti-Cu-Ni-Be、Zr-Ti-Cu-Ni-B、Zr-Al-Cu-Ni-Ta、Hf-Al-Cu-Ni、La-Al-Ni、La-Al-Cu、La-Al-Cu-Ni、La-Al-Cu-Ni-Co、Ni-Si-B、Ni-Fe-P、Ni-Zr-Ti-Si、Ni-Cu-Co-Zr-Ti-Nb、Ni-Cu-Nb-Mo-P-B、Ni-Nb-Cr-Mo-P-B、Ni-Nb-Fe-Cr-Mo-P-B、Cu-Ti-Zr-Sn、Cu-Ni-Ti-Zr-Sn、Cu-Ni-Ti-Zr-Si、Nd-Fe-Al、Nd-Fe-Co-Al、Pd-Ni-P、Pd-Ni-Cu-P、Pd-Ni-Fe-Cu-P、Pd-Cu-Si、Pd-Ag-Cu-Si、Fe-Nb-B、Fe-Zr-B、Fe-Zr-Nb-B、Fe-Al-Si-B、Fe-P-Si-B、Fe-P-C-B、Fe-Al-P-C-B、Fe-Al-P-Si-B、Fe-Al-P-C-B-Ge、Fe-Al-Ga-P-B-Ge、Fe-Al-Ga-P-B-Si、Fe-Al-Ga-P-C-Si、Fe-Al-Ga-P-C-B-Si、Fe-Al-Ga-P-C-B-Nb、Fe-Nb-Al-Ga-P-C-B-Si、Fe-Co-Ni-Zr-B、Fe-Co-Ni-Nb-Zr-B、Fe-Co-Ni-Zr-Nb-B、Fe-Co-Ni-Zr-Ta-B、Fe-Co-Zr-Mo-W-B、Fe-Co-Ni-Hf-Nb-B、Fe-Co-Ni-Hf-Ta-B、Fe-Cu-Nb-Si-B、Co-Fe-Zr-W-B、Co-Fe-Zr-Ta-B、Co-Cr-Al-Ga-P-B-C、Co-V-Al-Ga-P-B-C、Co-Fe-Cr-Al-Ga-P-B-C合金。
本發明硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料中，所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料的CrB、TiB2、ZrB2、AlB2顆粒的尺寸范圍為10納米至200微米，形成復合材料后，這些陶瓷第二相顆粒彌散分布于非晶態合金基體上。
本發明提供的這類硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，可根據不同的使用要求進行材料選擇與設計，包括硼化物顆粒的類型、體積相對量、平均粒度、顆粒形狀以及構成基體的非晶態合金的類型。
本發明以具有明顯玻璃轉變的非晶態合金作為基體，引入硼化物顆粒作為增強體，形成硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料。適量硼化物的引入有利于改進單相非晶態合金的熱穩定性和力學性能。同時，硼化物的引入并不顯著破壞基體非晶態合金在過冷液態溫度區間的可加工特性。含硼化物顆粒的復合材料可由熔體鑄造、粉末冶金等技術制備成塊體材料。利用其在過冷液態溫度區間的“類超塑性”行為，可實現復雜形狀零部件的近凈形成型加工。
本發明提供的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料可由多種材料制備與合成方法中的任一種或幾種混合使用來獲得，取決于所需求的材料形式，如粉末，薄帶，鑄錠，板塊等。(一)可由單輥熔體快淬方法制備成克級至公斤級批量的薄帶材料(厚度30～900微米)，可由氣體霧化、機械合金化等方法中的任一種獲得克級至公斤級批量的復合材料粉體。如果以某些本征非晶形成能力較強的合金作為基體材料，可直接由常規熔體澆鑄方法制備成厚度在毫米量級的塊體材料。(二)可采用以下方法實現硼化物顆粒與基體合金的均勻混和(1)將硼化物顆粒添加至合金熔體中，(電磁或機械)攪拌均勻后使熔體迅速冷卻，將硼化物顆粒凍結于基體中，合金熔體同時形成非晶態合金；(2)將硼化物顆粒與合金粉末(或碎屑、碎片)經機械研磨混和，合金粉末(或碎屑、碎片)可為預非晶化的粉末(或碎屑、碎片)、經預熔煉合金化后破碎的粉末(或碎屑、碎片)、與具有明顯玻璃轉變特征的合金相同化學成分的元素粉末混合物。(三)利用高能量的機械研磨(即機械合金化)可將基體合金的非晶化與硼化物顆粒的均勻分布同時完成，并可使初始的硼化物顆粒進一步破碎，達到納米尺度，形成硼化物納米顆粒/非晶態合金基復合材料。與未含硼化物顆粒的單一非晶態合金相比較，硼化物顆粒增強的非晶態合金基復合材料，具有更好的綜合力學性能與熱穩定性。
圖1是機械研磨32小時后形成的Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金和分別含有10％(體積)和15％(體積)CrB的CrB/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金基體的復合材料與初始態CrB陶瓷顆粒的X射衍線射圖譜(Cu靶)；圖2是機械研磨32小時后形成的Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金和分別含有10％(體積)和15％(體積)CrB的CrB/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金基體的復合材料的差示掃描量熱計分析結果(加熱速率為40K/min，圖中向上箭頭指示處為玻璃轉變的起始溫度)；圖3是機械研磨32小時后形成的Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金和分別含有10％(體積)和30％(體積)TiB2的TiB2/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金基體的復合材料與初始態TiB2陶瓷顆粒的X射衍線射圖譜(Cu靶)；圖4是機械研磨32小時后形成的Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金和分別含有10％(體積)和15％(體積)TiB2的TiB2/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金基體的復合材料的差示掃描量熱計分析結果(加熱速率為40K/min，圖中向上箭頭指示處為玻璃轉變的起始溫度)；圖5是機械研磨形成的不同復合材料粉末的X射衍線射圖譜(Cu靶)a)Ti50Cu35Ni12Sn3合金+10％(體積)納米TiB2；b)Zr65Al7.5Cu17.5Ni10合金+15％(體積)TiB2；c)Ni65Nb5Cr5Mo5P14B6合金+20％(體積)CrB；d)La55Al25Cu10Ni5Co5合金+10％(體積)TiB2；圖6是機械研磨形成的不同復合材料粉末的差示掃描量熱計分析結果(加熱速率為40K/min，圖中向上箭頭指示處為玻璃轉變的起始溫度)a)Ti50Cu35Ni12Sn3合金+10％(體積)納米TiB2；b)Zr65Al7.5Cu17.5Ni10合金+15％(體積)TiB2；c)Ni65Nb5Cr5Mo5P14B6合金+20％(體積)CrB；d)La55Al25Cu10Ni5Co5合金+10％(體積)TiB2；圖7是急冷法形成的不同復合材料非晶態合金條帶的X射衍線射圖譜(Cu靶)a)Ti50Cu18Ni22Al4Sn6合金+20％(體積)TiB2；b)Zr65Al7.5Cu17.5Ni10合金+10％(體積)ZrB2；圖8是急冷法形成的不同復合材料非晶態合金條帶的差示掃描量熱計分析結果(加熱速率為40K/min，圖中向上箭頭指示處為玻璃轉變的起始溫度)a)Ti50Cu18Ni22Al4Sn6合金+20％(體積)TiB2；b)Zr65Al7.5Cu17.5Ni10合金+10％(體積)ZrB2。
具體實施例方式實施例1選擇Ti50Cu18Ni22Al4Sn6合金為基體(合金成分為原子百分比)，CrB顆粒為增強體。通過機械合金化形成CrB顆粒/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金為基體的復合材料粉末。以市售純度為99.9％的鈦、銅、鎳、鋁和錫元素棒材或顆粒作為起始材料，按原子百分比配制成名義合金Ti50Cu18Ni22Al4Sn6，在電弧爐中經過數次反復熔煉成母合金紐扣錠，然后將其機械破碎成粒度為200或325目的母合金粉末。CrB陶瓷顆粒的添加量為10～20％(體積)，CrB純度為99.5％，粒度200目。粉末混和物及GCr15鋼球按球與物料重量比5∶1在高純Ar氣氛(99.99％)下裝填于淬火不銹鋼球磨罐內。將密閉的球磨罐安裝于SPEX 8000高能振動式球磨機上進行研磨。Ti50Cu18Ni22Al4Sn6粉末混合物以及在其中添加10～20.％(體積)的CrB陶瓷顆粒的粉末混合物經32小時機械合金化后的X射線衍射譜和熱分析(差示掃描量熱計，DSC，下同)如圖1和圖2所示。結果表明粉末混合物已形成CrB/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金基復合材料。該復合材料的玻璃轉變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和過冷液態溫度區間寬度(ΔTx)列于表1。
實施例2選擇Ti50Cu18Ni22Al4Sn6合金為基體(合金成分為原子百分比)，TiB2顆粒為增強體。基體合金的制備與實施例1相同。在Ti50Cu18Ni22Al4Sn6合金中添加10％～30％(體積)TiB2顆粒，以市售TiB2粉末為起始材料，粒度200目，純度為99.0％，經機械合金化形成TiB2顆粒/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金基復合材料。機械研磨過程與實施例1相同。Ti50Cu18Ni22Al4Sn6粉末混合物以及在其中添加10～30.％(體積)的TiB2陶瓷顆粒的粉末混合物經32小時機械合金化后的X射線衍射譜和熱分析(DSC)如圖3和圖4所示。該復合材料的玻璃轉變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和過冷液態溫度區間寬度(ΔTx)列于表1。
實施例3選擇Ti50Cu35Ni12Sn3合金為基體(合金成分為原子百分比)，TiB2顆粒為增強體。基體合金的制備與實施例1或2相同，在Ti50Cu35Ni12Sn3合金中添加的10％(體積)的納米TiB2顆粒，以市售TiB2納米粉末為起始材料，顆粒度為10～100nm，純度為99.0％，經機械合金化形成硼化物納米顆粒/非晶態合金基復合材料。機械研磨過程與實施例1或2相同。TiB2/Ti50Cu35Ni12Sn3非晶態合金基復合材料的X射線衍射譜和熱分析(DSC)結果分別如圖5(a)和圖6(a)所示。該復合材料的玻璃轉變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和過冷液態溫度區間寬度(ΔTx)列于表1。
實施例4選擇Zr65Al7.5Cu17.5Ni10合金為基體(合金成分為原子百分比)，TiB2顆粒為增強體。通過機械合金化形成TiB2顆粒/非晶Zr65Al7.5Cu17.5Ni10合金為基體的復合材料粉末。基體合金的制備同實施例1。TiB2陶瓷顆粒的添加量為15％(體積)，純度為99.0％，粒度200目。粉末混合物及GCr15鋼球按磨球與物料重量比15∶1裝填于淬火不銹鋼球磨罐內，經機械泵抽真空后通入高純Ar氣(99.999％)，在NEV-MA8型高能振動式球磨機進行研磨。Zr65Al7.5Cu17.5Ni10與15％的TiB2顆粒粉末混合物經40小時機械合金化后形成TiB2顆粒/非晶Zr65Al7.5Cu17.5Ni10合金復合材料粉末。該復合材料的X射線衍射譜和熱分析結果見圖5(b)和圖6(b)，其玻璃轉變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和過冷液態溫度區間寬度(ΔTx)列于表1。
實施例5選擇Ni65Nb5Cr5Mo5P14B6合金為基體(合金成分為原子百分比)，CrB顆粒為增強體。通過機械合金化形成CrB顆粒/非晶Ni65Nb5Cr5Mo5P14B6合金為基體的復合材料粉末。以市售鎳、鈮、鉻、鉬、磷、硼元素粉末作為起始材料，純度均大于99.5％，粒度為200或325目，按原子百分比配制成名義成分為Ni65Nb5Cr5Mo5P14B6的粉末混合物。CrB陶瓷顆粒的添加量為20％(體積)，純度為99.5％，粒度200目。機械研磨過程與實施例1或2相同，Ni65Nb5Cr5Mo5P14B6粉末混合物與20％的CrB顆粒的粉末混合物經48小時機械合金化后，形成CrB顆粒/非晶Ni65Nb5Cr5Mo5P14B6合金為基體的復合材料粉末。該復合材料的X射線衍射譜和熱分析結果見圖5(c)和圖6(c)，其玻璃轉變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和過冷液態溫度區間寬度(ΔTx)列于表1。
實施例6選擇La55Al25Cu10Ni5Co5合金為基體(合金成分為原子百分比)，TiB2顆粒為增強體。在La55Al25Cu10Ni5Co5合金中添加10％(體積)普通TiB2顆粒。基體合金的制備與實施例1相同。機械研磨過程與實施例4相同，添加的10％(體積)TiB2陶瓷顆粒，經60小時機械合金化后形成TiB2顆粒/La55Al25Cu10Ni5Co5非晶態合金基復合材料粉末。該復合材料的X射線衍射譜和熱分析結果分別如圖5(d)和圖6(d)所示，其玻璃轉變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和過冷液態溫度區間寬度(ΔTx)列于表1。
實施例7選擇Ti50Cu18Ni22Al4Sn6(原子比)合金為基體，添加20％(體積)TiB2顆粒作為增強體，用熔體急冷法制備成TiB2顆粒/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金為基體的復合材料薄帶。基體合金的制備與實施例1相同。預熔煉的合金錠經機械破碎成粉末，與TiB2陶瓷顆粒在Spex8000球磨機中經0.5小時機械混合，將混合物冷壓成直徑為Φ10×20mm的塊體毛坯。復合材料毛坯放置于石英管內，石英管噴嘴的尺寸為4×0.6mm，經電磁感應熔化后，在高純氬氣壓力作用下噴射在高速旋轉的銅輥上(輥速39米/秒)，熔體急冷成厚度為40μm、寬度為4mm的TiB2/Ti50Cu18Ni22Al4Sn6非晶態合金基復合材料薄帶。該復合材料的X射線衍射譜和熱分析結果分別如圖7(a)和圖8(a)所示，其玻璃轉變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和過冷液態溫度區間寬度(ΔTx)列于表1。
實施例8選擇Zr65Al7.5Cu17.5Ni10(原子比)合金為基體，添加10％(體積)ZrB2顆粒作為增強體，用熔體急冷法制備成ZrB2顆粒/非晶Zr65Al7.5Cu17.5Ni10合金為基體的復合材料薄帶。薄帶的制備方法同實施例7。熔體急冷成厚度為40μm的ZrB2顆粒/Zr65Al7.5Cu17.5Ni10非晶態合金基復合材料條帶。該復合材料的X射線衍射譜和熱分析結果分別如圖7(b)和圖8(b)所示，其玻璃轉變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和過冷液態溫度區間寬度(ΔTx)列于表1。
表1各實施例中硼化物/非晶態合金復合材料的玻璃轉變溫度(Tg)，晶化開始溫度(Tx)和過冷液態區寬度(ΔTx)(加熱速率為40K/min)編 制備 TgTxΔTx復合材料號 方法 (℃)(℃)(℃)Ti50Cu18Ni22Al4Sn6+10％(體積)CrB 432 499 671 MMTi50Cu18Ni22Al4Sn6+15％(體積)CrB 444 506 62Ti50Cu18Ni22Al4Sn6+10％(體積)TiB2437 500 632 MMTi50Cu18Ni22Al4Sn6+30％(體積)TiB2455 510 553Ti50Cu35Ni12Sn3+10％(體積)TiB2MM 395 466 714Zr65Al7.5Cu17.5Ni10+15％(體積)TiB2MM 398 471 735Ni65Nb5Cr5Mo5P14B6+20％(體積)CrB MM 401 441 406La55Al25Cu10Ni5Co5+10％(體積)TiB2MM 220 292 727Ti50Cu18Ni22Al4Sn6+20％(體積)TiB2MS 443 506 638Zr65Al7.5Cu17.5Ni10+10％(體積)ZrB2MS 437 492 55注MM機械研磨法；MS熔體急冷法。
權利要求
1.一種硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，是硼化物顆粒與非晶態合金基體構成的復合材料，其特征在于硼化物顆粒是CrB、TiB2、ZrB2、AlB2顆粒中的任一種，非晶態合金是至少含有兩種以上過渡族金屬元素的多組元合金，硼化物顆粒的體積含量為5～40％，非晶態合金基體為余量。
2.按照權利要求1所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，其特征在于所述的過渡族金屬元素是指Ag、Ce、Co、Cu、Fe、Gd、Hf、La、Mo、Nb、Nd、Ni、Pd、Ta、Ti、V、W、Y、Zn、Zr。
3.按照權利要求2所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，其特征在于所述的非晶態合金是Cu-Zr、Cu-Ti、Ni-Zr、Fe-Zr、Co-Zr、Ti-Fe、Ni-Zr-Ti、Ti-Ni-Cu、Ti-Ni-Cu-Co、Ti-Zr-Ni-Cu-Co、Cu-Hf-Zr、Cu-Ti-Zr、Ni-Co-Zr-Ti、Cu-Ni-Ti-Zr、Cu-Ni-Ti-Zr-Y、Zr-Ti-Nb-Ni-Cu合金。
4.按照權利要求2所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，其特征在于所述的非晶態合金含有Al、B、Be、C、Ca、Ga、Ge、Mg、P、Si、Sn元素。
5.按照權利要求4所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，其特征在于所述的非晶態合金是Al-Ni-La、Al-Ni-Co-Y、Al-Ni-Fe-Ce、Al-Fe-Gd、Al-Ni-Gd、Mg-Cu-Y、Mg-Cu-Ag-Y、Mg-Cu-Y-Ca、Mg-Cu-Zn-Y、Mg-Cu-Ag-Pd-Y、Mg-Ni-Nd、Ti-Cu-Ni-Sn、Ti-Cu-Ni-Si、Ti-Cu-Ni-Si-B、Ti-Zr-Cu-Ni-Si-B、Ti-Zr-Cu-Ni-Si-B-Sn、Ti-Cu-Ni-Al-Sn、Ti-Cu-Ni-Be、Zr-Al-Cu、Zr-Al-Cu-Ni、Zr-Al-Co-Ni、Zr-Al-Co-Ni-Y、Zr-Ti-Cu-Ni-Be、Zr-Ti-Cu-Ni-B、Zr-Al-Cu-Ni-Ta、Hf-Al-Cu-Ni、La-Al-Ni、La-Al-Cu、La-Al-Cu-Ni、La-Al-Cu-Ni-Co、Ni-Si-B、Ni-Fe-P、Ni-Zr-Ti-Si、Ni-Cu-Co-Zr-Ti-Nb、Ni-Cu-Nb-Mo-P-B、Ni-Nb-Cr-Mo-P-B、Ni-Nb-Fe-Cr-Mo-P-B、Cu-Ti-Zr-Sn、Cu-Ni-Ti-Zr-Sn、Cu-Ni-Ti-Zr-Si、Nd-Fe-Al、Nd-Fe-Co-Al、Pd-Ni-P、Pd-Ni-Cu-P、Pd-Ni-Fe-Cu-P、Pd-Cu-Si、Pd-Ag-Cu-Si、Fe-Nb-B、Fe-Zr-B、Fe-Zr-Nb-B、Fe-Al-Si-B、Fe-P-Si-B、Fe-P-C-B、Fe-Al-P-C-B、Fe-Al-P-Si-B、Fe-Al-P-C-B-Ge、Fe-Al-Ga-P-B-Ge、Fe-Al-Ga-P-B-Si、Fe-Al-Ga-P-C-Si、Fe-Al-Ga-P-C-B-Si、Fe-Al-Ga-P-C-B-Nb、Fe-Nb-Al-Ga-P-C-B-Si、Fe-Co-Ni-Zr-B、Fe-Co-Ni-Nb-Zr-B、Fe-Co-Ni-Zr-Nb-B、Fe-Co-Ni-Zr-Ta-B、Fe-Co-Zr-Mo-W-B、Fe-Co-Ni-Hf-Nb-B、Fe-Co-Ni-Hf-Ta-B、Fe-Cu Nb-Si-B、Co-Fe-Zr-W-B、Co-Fe-Zr-Ta-B、Co-Cr-Al-Ga-P-B-C、Co-V-Al-Ga-P-B-C、Co-Fe-Cr-Al-Ga-P-B-C合金。
6.按照權利要求1～5之一所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，其特征在于所述的CrB、TiB2、ZrB2、AlB2顆粒的尺寸范圍為10納米至200微米。
7.按照權利要求1～5之一所述的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，其特征在于所述的CrB、TiB2、ZrB2、AlB2顆粒形成復合材料后，這些陶瓷第二相顆粒彌散分布于非晶態合金基體上。
全文摘要
本發明提供的硼化物顆粒/非晶態合金基體的復合材料，可根據不同的使用要求進行材料選擇與設計，包括硼化物顆粒的類型、體積相對量、平均粒度、顆粒形狀以及構成基體的非晶態合金的類型。硼化物顆粒可選擇常見的CrB、TiB
文檔編號C22C32/00GK1542152SQ03111569
公開日2004年11月3日 申請日期2003年4月29日 優先權日2003年4月29日
發明者張來昌, 張曉強, 徐堅 申請人:中國科學院金屬研究所