金屬玻璃鍍膜在鋁合金耐疲勞性質(zhì)提升的應(yīng)用制造技術(shù)

一種鍍有鋯基或鋯銅基金屬玻璃合金鍍膜的基板、及其制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)的鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板包括：鋁合金基板；以及鋯基金屬玻璃鍍膜，配置于該基板的表面，且該鋯基金屬玻璃鍍膜的組成如式1所示，[式1]：(ZraCubNicAld)100-xSix，其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10。本發(fā)明專利技術(shù)的鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板包括：鋁合金基板；以及鋯銅基金屬玻璃鍍膜，配置于基板的表面，且該鋯銅基金屬玻璃鍍膜的組成如式2所示，[式2]：(ZreCufAlgAgh)100-ySiy，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)是關(guān)于一種鍍有鋯基或鋯銅基金屬玻璃合金鍍膜的基板及其制備方法，尤其指一種鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板與鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板及其制備方法。
技術(shù)介紹
鋁合金由于具有重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，因此可應(yīng)用于許多地方。例如，7075-T6為航空用高強(qiáng)度鋁合金，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，如機(jī)翼和機(jī)身。由于飛機(jī)在起降的過程中受到大氣壓力的影響，必須要經(jīng)常性的增壓、減壓，容易使機(jī)體產(chǎn)生疲勞裂隙(FatigueCrack)，而此些裂隙容易集中應(yīng)力，因此最終造成疲勞破壞。疲勞裂隙的發(fā)生主要可分成三個階段:裂隙起始(Crack Initiation)、裂隙成長(Crack Propagation)、以及快速破裂(Final Fast Fracture)。疲勞裂隙起始機(jī)制可分為滑移帶起始機(jī)制與晶界起始機(jī)制。其由于材料受到周期性·疲勞負(fù)載，使得材料內(nèi)部原子差排滑移而形成滑移帶，滑移帶作用形成凹入(intrusion)或凸出(extrusion),因此于材料表面和晶界形成裂隙。因此，如何抑制滑移帶的凸出，達(dá)到延遲疲勞裂隙起始與成長的時間來提升鋁合金的疲勞性質(zhì)，則成為一個重要的課題。故，本領(lǐng)域亟需一種新穎的鍍膜材料，使可提升基板的機(jī)械性質(zhì)、疲勞性質(zhì)，并同時具有優(yōu)秀的硬度、楊氏系數(shù)、疲勞限、疲勞壽命、及粗糙度等特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種金屬玻璃鍍膜在鋁合金耐疲勞性質(zhì)提升的應(yīng)用，以改進(jìn)公知技術(shù)中的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供的鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，包括:一基板，該基板為一招合金基板；以及—錯基金屬玻璃鍍膜，該錯基金屬玻璃鍍膜配置于該基板的表面，且該錯基金屬玻璃鍍膜的組成如式I所示，[式1](ZraCubNicAld) 100_xSix,其中，45= < a = < 75,25 = < b = < 35,5 = < C = < 15,5 = < d = < 15,0.1=< X = < 10。所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的表面粗糙度為3.5nm-5.5nm。所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板經(jīng)彎曲疲勞度測驗(yàn)，當(dāng)使用250MPa的應(yīng)力值時，疲勞壽命為IxlO6-1xIO7次。所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的疲勞限為 200MPa-300MPa。所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鋯基金屬玻璃鍍膜的厚度為100nm-500nmo所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的硬度值為 3.5GPa-5.5GPa。所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的楊氏系數(shù)為 80GPa_100GPa。本專利技術(shù)還提供一種鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，包括:—基板，該基板為一招合金基板；以及一鋯銅基金屬玻璃鍍膜，該鋯銅基金屬玻璃鍍膜配置于該基板的表面，且該鋯銅基金屬玻璃鍍膜的組成如式2所示，[式2](ZreCufAlgAgh) 100_ySiy,其中，35=< e =< 55,35 =< f =< 55,5 =< g =< 15,5 =< h =< 15,0.1=< y = < IO0所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的表面粗糙度為3nm-5nm。所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板經(jīng)彎曲疲勞度測驗(yàn)，當(dāng)使用250MPa的應(yīng)力值時，疲勞壽命為IxlO6-1xIO9次。所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的疲勞限為200MPa-300MPa。所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鋯銅基金屬玻璃鍍膜的厚度為100nm-500nmo 所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的硬度值為4GPa_6GPa。所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的楊氏系數(shù)為85GPa-105GPa。本專利技術(shù)提供的濺鍍鋯基金屬玻璃鍍膜的方法，包括步驟:A)提供一鋯基金屬玻璃靶材，該鋯基金屬玻璃靶材的組成如式I所示；以及B)以該錯基金屬玻璃祀材作為陰極,派鍍一錯基金屬玻璃鍍膜于一基板表面,該基板為一鋁合金基板；其中:[式I](ZraCubNicAld) 100_xSix,其中，45=< a =< 75,25 =< b =< 35,5 =< c =< 15,5 =< d =< 15,0.1=< X = < 10。所述濺鍍鋯基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該鋯基金屬玻璃靶材是經(jīng)由以下步驟制得:Al)將如式I所示的組成的合金原料經(jīng)熔煉形成一鑄錠(ingot);以及A2)將該鑄錠進(jìn)行真空吸鑄，以形成一鋯基金屬玻璃靶材。所述濺鍍鋯基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該步驟B)中該鋯基金屬玻璃鍍膜的厚度為 100nm-500nm。所述濺鍍鋯基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該步驟B)中該濺鍍步驟是于一氣體壓力為lxlCr4Pa_lxlCT2Pa的條件下進(jìn)行。所述濺鍍鋯基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的硬度值為 3.5GPa-5.5GPa。所述濺鍍鋯基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的楊氏系數(shù)為 80GPa_100GPa。本專利技術(shù)還提供一種濺鍍鋯銅基金屬玻璃鍍膜的方法，包括步驟:A)提供一鋯銅基金屬玻璃靶材，該鋯銅基金屬玻璃靶材的組成如式2所示；以及B)以該鋯銅基金屬玻璃靶材作為陰極，濺鍍一鋯銅基金屬玻璃鍍膜于一基板表面，該基板為一鋁合金基板；其中:[式2](ZreCufAlgAgh) 100_ySiy,其中，35=< e =< 55,35 =< f =< 55,5 =< g =< 15,5 =< h =< 15,0.1=< y = < IO0所述濺鍍鋯銅基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該鋯銅基金屬玻璃靶材是經(jīng)由以下步驟制得:Al)將如式2所示的組成的合金原料經(jīng)熔煉形成一鑄錠(ingot);以及A2)將該鑄錠進(jìn)行真空吸鑄，以形成一鋯銅基金屬玻璃靶材。所述濺鍍鋯銅基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該步驟B)中該鋯銅基金屬玻璃鍍膜的厚度為100nm-500nm。所述濺鍍鋯銅基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該步驟B)中該濺鍍步驟是于一氣體壓力為IxKT4Pa-1xKT2Pa的條件下進(jìn)行。所述濺鍍鋯銅基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的硬度值為4GPa_6GPa。所述濺鍍鋯銅基金屬玻璃鍍膜的方法，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的楊氏系數(shù)為85GPa-105GPa。以本專利技術(shù)的方法所制備得到的鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板可改善原本無鍍合金鍍膜的鋁合金基板的各種特性，例如改善了鋁合金基板的疲勞壽命、表面粗糙度、硬度等，由此可提升鋁合金基板的使用壽命。因此，本專利技術(shù)的技術(shù)可應(yīng)用到航空制造、造船業(yè)、汽車工業(yè)、自行車工業(yè)等領(lǐng)域，以提升各種交通工具的耐用性，更可應(yīng)用到其它需要高疲勞性的裝置本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，包括：一基板，該基板為一鋁合金基板；以及一鋯基金屬玻璃鍍膜，該鋯基金屬玻璃鍍膜配置于該基板的表面，且該鋯基金屬玻璃鍍膜的組成如式1所示，[式1](ZraCubNicAld)100?xSix，其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10。

【技術(shù)特征摘要】
2011.11.02 TW 1001399791.一種鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，包括: 一基板，該基板為一招合金基板；以及 一鋯基金屬玻璃鍍膜，該鋯基金屬玻璃鍍膜配置于該基板的表面，且該鋯基金屬玻璃鍍膜的組成如式I所示， [式I] (ZraCubNicAld) 100_xSix，其中，45 = < a = < 75, 25 = < b = < 35, 5 = < c = < 15,5 = < d = < 15,0.1 ■10。2.按權(quán)利要求1所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的表面粗糙度為3.5nm-5.5nm。3.按權(quán)利要求1所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板經(jīng)彎曲疲勞度測驗(yàn)，當(dāng)使用250MPa的應(yīng)力值時，疲勞壽命為IxlO6-1xIO7次。4.按權(quán)利要求1所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的疲勞限為200MPa-300MPa。5.按權(quán)利要求1所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鋯基金屬玻璃鍍膜的厚度為 100nm-500nm。6.按權(quán)利要求1所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的硬度值為3.5GPa-5 .5GPa。7.按權(quán)利要求1所述鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯基金屬玻璃鍍膜的基板的楊氏系數(shù)為80GPa_100GPa。8.一種鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，包括: 一基板，該基板為一招合金基板；以及 一鋯銅基金屬玻璃鍍膜，該鋯銅基金屬玻璃鍍膜配置于該基板的表面，且該鋯銅基金屬玻璃鍍膜的組成如式2所示， [式2] (ZreCufAlgAgh) ioo-ySiy 其中，35 = < e = < 55,35 = < f = < 55，5 = < g = < 15，5 = < h = < 15,0.1 =<y = < 10。9.按權(quán)利要求8所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的表面粗糙度為3nm-5nm。10.按權(quán)利要求8所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板經(jīng)彎曲疲勞度測驗(yàn)，當(dāng)使用250MPa的應(yīng)力值時，疲勞壽命為IxIO6-1xlO9次。11.按權(quán)利要求8所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的疲勞限為200MPa-300MPa。12.按權(quán)利要求8所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鋯銅基金屬玻璃鍍膜的厚度為100nm-500nm。13.按權(quán)利要求8所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的硬度值為4GPa_6GPa。14.按權(quán)利要求8所述鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，其中，該鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板的楊氏系數(shù)為8...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭憲清，蔡佩樺，李嘉彬，張益綜，符志強(qiáng)，朱瑾，
申請(專利權(quán))人：中央大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：