[發明專利]金屬玻璃鍍膜在鋁合金耐疲勞性質提升的應用

有效

• 申請號: 201110454052.2
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103088272A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 鄭憲清;蔡佩樺;李嘉彬;張益綜;符志強;朱瑾
• 申請（專利權）人: 中央大學
• 主分類號: C22C45/10
• 分類號: C22C45/10;C23C14/34;C23C14/16;B32B15/01
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明是關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。

背景技術

鋁合金由于具有重量輕、耐腐蝕等優點，因此可應用于許多地方。例如，7075-T6為航空用高強度鋁合金，廣泛應用于飛機結構上，如機翼和機身。由于飛機在起降的過程中受到大氣壓力的影響，必須要經常性的增壓、減壓，容易使機體產生疲勞裂隙(Fatigue?Crack)，而此些裂隙容易集中應力，因此最終造成疲勞破壞。疲勞裂隙的發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)。疲勞裂隙起始機制可分為滑移帶起始機制與晶界起始機制。其由于材料受到周期性疲勞負載，使得材料內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，則成為一個重要的課題。故，本領域亟需一種新穎的鍍膜材料，使可提升基板的機械性質、疲勞性質，并同時具有優秀的硬度、楊氏系數、疲勞限、疲勞壽命、及粗糙度等特性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬玻璃鍍膜在鋁合金耐疲勞性質提升的應用，以改進公知技術中的缺陷。

為實現上述目的，本發明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]

(Zr_aCu_bNi_cAl_d)_100-xSi_x，

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彎曲疲勞度測驗，當使用250MPa的應力值時，疲勞壽命為1x10⁶-1x10⁷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-500nm。

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為80GPa-100GPa。

本發明還提供一種鍍有鋯銅基金屬玻璃鍍膜的基板，包括：

一基板，該基板為一鋁合金基板；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]

(Zr_eCu_fAl_gAg_h)_100-ySi_y，

其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

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彎曲疲勞度測驗，當使用250MPa的應力值時，疲勞壽命為1x10⁶-1x10⁹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-500nm。

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。