非晶態合金密封件和結合件制造技術

一個實施方案提供了形成界面層或密封件的方法，該方法包括：提供至少部分為非晶態的組合物，該組合物具有玻璃化轉變溫度Tg和結晶溫度Tx；將組合物加熱到低于Tx的第一溫度；放置經加熱的組合物以形成界面層或密封件；和將界面層或密封件冷卻到低于Tg的第二溫度。一個實施方案提供了一種制品，包括具有第一表面的第一部件和放置在該第一表面的一部分上方的封閉式密封件，其中所述封閉式密封件包含至少部分為非晶態的組合物。

【技術實現步驟摘要】
本案是申請日為2011年1月4日，專利技術名稱為“非晶態合金密封件和結合件”，申請號為201180011946.2的專利技術專利申請的分案申請。相關申請本申請要求2010年1月4日提交的美國臨時申請61/335,294的優先權，所述申請的全部內容被并入本文作為參考。本申請涉及標題為“AMRPHOUSALLOYSEAL”的律師案卷號069648-0391590號和標題為“AMORPHOUSALLOYBONDING”的律師案卷號069648-0391591號，二者都以其全部內容并入本文作為參考。專利技術背景已經以多種金屬系統制造了整體凝固的非晶態合金。它們通常是通過從高于熔融溫度淬火到環境溫度來制備的。通常需要高的冷卻速率，例如約105℃/秒，以實現非晶態結構。可以用于冷卻整體凝固合金以避免結晶并從而在冷卻期間實現和保持非晶態結構的最低速率被稱為該合金的“臨界冷卻速率”。為了實現比臨界冷卻速率更高的冷卻速率，必需將熱從樣品中提取出來。因此，由非晶態合金制成的制品的厚度經常具有有限的尺寸，其通常被稱為“臨界(鑄造)厚度”。臨界鑄造厚度可以在考慮臨界冷卻速率的情況下通過熱-流動計算來得到。直到20世紀90年代早期，非晶態合金的加工性能是相當有限的，且非晶態合金只可以容易地以粉末形式或以不到100微米的臨界鑄造厚度以非常薄的箔或帶材得到。在90年代開發了主要基于Zr和Ti合金系統的新的非晶態合金種類，并且自那以后開發了基于不同元素的更多的非晶態合金系統。這些合金家族具有比低于103℃/秒的低得多的臨界冷卻速率，因此這些制品具有比它們的較早期的同類產品具有大得多的臨界鑄造厚度。然而，幾乎沒有文獻涉及如何利用這些合金系統和/或將這些合金系統成形為結構部件，諸如用戶電子裝置的結構組件。因此，需要開發利用非晶態合金和將它們成形為結構組件的方法。專利技術簡述本文提供了在超冷液態區內或在非晶態合金的玻璃化轉變溫度附近形成具有非晶態合金或復合材料的界面層或密封件的方法。還提供了包含由該非晶態合金或復合材料制成的或含有該非晶態合金或復合材料的界面層的制品，所述界面層被用作將至少兩個部件結合在一起的結合元件。另一個實施方案提供了由該非晶態合金或復合材料制成的或含有該非晶態合金或復合材料的密封件，所述密封件用于在部件上方產生有效氣密和/或防水的密封。所述密封件可以在外表面和/或內表面上部件的表面上方，特別是在表面具有凹進表面例如腔室或底切的情況下。在一個實施方案中,提供了形成界面層的方法，該方法包括：提供包含第一表面的第一部件和包含第二表面的第二部件；提供至少部分為非晶態的組合物，該組合物具有玻璃化轉變溫度Tg和結晶溫度Tx；加熱該組合物到低于Tx的第一溫度；將經加熱的組合物放置在第一表面的一部分和第二表面的一部分上以便在其間形成界面層；和將界面層冷卻到低于Tg的第二溫度，其中界面層與第一表面和第二表面的至少一者形成緊密接觸。在另一個實施方案中,提供了接合兩個表面的方法，該方法包括：將經加熱的組合物放置在第一部件的第一表面的一部分和第二部件的第二表面的一部分上，以便在其間形成界面層；其中組合物至少部分為非晶態且具有玻璃化轉變溫度Tg和結晶溫度Tx，且其中經加熱的組合物處于低于Tx的第一溫度；和將界面層冷卻到低于Tg的第二溫度，其中界面層與第一表面和第二表面的至少一者形成緊密接觸。在另一個實施方案中，提供了在兩個表面之間形成界面層的方法，該方法包括：提供合金原料；將該原料加熱到高于原料的熔融溫度Tm的第一溫度；將經加熱的原料淬火到低于原料的玻璃化轉變溫度Tg的第二溫度，以形成合金的組合物，該組合物至少部分為非晶態的；將組合物加熱到低于組合物的結晶溫度Tx的第三溫度；將經加熱的組合物放置在第一部件的第一表面的一部分和第二部件的第二表面的一部分上，以便在其間形成界面層；和將界面層冷卻到低于Tg的第四溫度，其中界面層與第一表面和第二表面的至少一者形成緊密接觸。一個實施方案提供了形成密封件的方法，該方法包括：提供至少部分為非晶態的組合物，該組合物具有玻璃化轉變溫度Tg和結晶溫度Tx；提供包含第一凹進表面的第一部件；將組合物加熱到低于Tx的第一溫度；將經加熱的組合物放置在第一凹進表面的一部分上以便在其上形成密封件；將該密封件冷卻到低于Tg的第二溫度。一個替代實施方案提供了形成密封件的方法，該方法包括：提供具有第一表面的第一部件和具有第二表面的第二部件，其中第一表面和第二表面的至少一者包括凹進表面；提供至少部分為非晶態的組合物，該組合物具有玻璃化轉變溫度Tg和結晶溫度Tx；將該組合物加熱到低于Tx的第一溫度；將經加熱的組合物放置在第一表面的一部分和第二表面的一部分上，以便形成與第一表面和第二表面接觸的密封件；和將密封件冷卻到低于Tg的第二溫度。另一個實施方案提供了在兩個部件之間形成密封件的方法，該方法包括：將經加熱的組合物放置到第一部件的腔室中，該腔室具有第一表面，以形成與第一表面的一部分和位于腔室的空間中的第二部件的第二表面的一部分接觸的密封件；其中組合物至少部分為非晶態且具有玻璃化轉變溫度Tg和結晶溫度Tx；且其中將(i)組合物、(ii)第一部件、和(iii)第二部件中的至少一者加入到低于Tx的第一溫度；和將密封件冷卻到低于Tg的第二溫度。本文中的一個實施方案提供一種制品，包括具有第一表面的第一部件和放置在該第一表面的一部分上方的封閉式密封件，其中所述封閉式密封件包含至少部分為非晶態的組合物。本文中的一個替代實施方案提供一種制品，包括第一部件、第二部件、和封閉式密封件，其中所述第一部件包含具有第一表面的腔室，所述第二部件至少部分地位于所述腔室的空間中且在其外部具有第二表面，所述封閉式密封件與第一表面的一部分和第二表面的一部分接觸。本文中的另一個實施方案提供一種制品，包含具有第一凹進表面的第一部件和放置在該第一表面上方的封閉式密封件，其中所述封閉式密封件是通過包括以下步驟的方法形成的：提供至少部分為非晶態的組合物，該組合物具有玻璃化轉變溫度Tg和結晶溫度Tx；提供包含至少第一凹進表面的第一部件；將該組合物加熱到低于Tx的第一溫度；將經加熱的組合物放置到第一凹進表面的一部分上，以便在其上形成密封層；將密封層冷卻到低于Tg的第二溫度，以便在第一部件的上方形成封閉式密封件。附圖簡述圖1提供了示例性流程圖，示出了在一個實施方案中形成界面層/密封件的工藝。圖2(a)-2(d)提供了示意圖，示出了在一個實施方案中在兩個部件之間形本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制品，包含：第一部件，該第一部件限定腔室并且包含在該腔室基底處的第一表面；置于該第一表面的一部分上的封閉式密封件；和至少部分置于該腔室中并且包含第二表面的第二部件；其中該封閉式密封件包括包含塊體凝固非晶態合金的組合物，其中該第二表面接觸該塊體凝固非晶態合金；該第一部件是如下的至少一種部件：植入物、電接合器、電子裝置、移動電話、便攜電腦、顯示器、臺式電腦和電子裝置外殼；并且該塊體凝固非晶態合金在該第一部件和該第二部件之間形成氣密的且液體或微生物不能滲透的封閉式密封件。

【技術特征摘要】
2010.01.04 US 61/335,2941.一種制品，包含：
第一部件，該第一部件限定腔室并且包含在該腔室基底處的第一表面；
置于該第一表面的一部分上的封閉式密封件；和
至少部分置于該腔室中并且包含第二表面的第二部件；
其中該封閉式密封件包括包含塊體凝固非晶態合金的組合物，其中
該第二表面接觸該塊體凝固非晶態合金；
該第一部件是如下的至少一種部件：植入物、電接合器、電子裝置、移動電話、便攜電
腦、顯示器、臺式電腦和電子裝置外殼；并且
該塊體凝固非晶態合金在該第一部件和該第二部件之間形成氣密的且液體或微生物
不能滲透的封閉式密封件。
2.權利要求1的制品，其中該塊體凝固非晶態合金包含以下的至少一種：部分或完全非
晶態的合金和包含非晶態合金的復合材料。
3.權利要求1的制品，其中該封閉式密封件是耐腐蝕的、液體不能滲透的或兩者。
4.權利要求1的制品，其中該塊體凝固非晶態合金包括Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Mg、
Au、La、Ag、Al、Mo和Nb中的至少一種。
5.權利要求1的制品，其中該塊體凝固非晶態合金不含鎳、鋁和鈹中的至少一種。
6.權利要求1的制品，其中該塊體凝固非晶態合金不允許元素從該第一部件或第二部
件擴散到該該塊體凝固非晶態合金中。
7.權利要求1的制品，其中該封閉式密封件和第一部件具有相同的顯微結構。
8.權利要求1的制品，還包含與該封閉式密封件接觸的界面層，該界面層包括部分或完
全非晶態的組合物。
9.一種制品，包含
第一部件，該第一部件具有帶有第一表面的腔室，其中該第一部件是第一殼體零件；
第二部件，該第二部件包含部分或完全位于該腔室的空間中的器件，該器件具有在其
外部的第二表面，其中該第二部件是與該第一殼體零件結合的第二殼體零件，以形成限定
內部體積的電子裝置殼體；和
封閉式密封...

【專利技術屬性】
技術研發人員：Q·T·帕姆，T·A·瓦紐克，
申請(專利權)人：科盧斯博知識產權有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US