[發明專利]多晶材料、包含其的主體、包含其的工具及其制作方法

在審

• 申請號: 201380039125.9
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN104487192A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 伊戈爾·尤利耶維奇·康亞辛;貝恩德·海恩里希·里斯;弗蘭克·弗里德里希·拉赫曼
• 申請（專利權）人: 第六元素公司
• 主分類號: B22F7/08
• 分類號: B22F7/08;C23C4/12;C23C26/00;C22C29/08;C22C29/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星;張晶

1.一種多晶材料，包括鐵族元素的結晶相的多個納米顆粒和包含碳(C)或者氮(N)的材料的多個晶粒，每個納米顆粒具有小于10納米的平均尺寸。

2.如權利要求1所述的多晶材料，其中所述納米顆粒分散在包含結晶相的結合混合料中。

3.如權利要求1或2所述的多晶材料，包括植入到包含結晶相的結合混合料中的所述納米顆粒的連續聚合物，包含在所述聚合物中的所述納米顆粒具有在納米顆粒之間的各自的顆粒邊界。

4.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，其中所述納米顆粒分散到具有至少約0.9GPa的納米硬度的結合料中。

5.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，其中每個納米顆粒與包含在所述多晶材料中的結晶相共享顆粒邊界。

6.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，其中每個納米顆粒與平均尺寸最大約50納米的鐵族元素的結晶相共享顆粒邊界。

7.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，其中所述納米顆粒包括奧氏體或鐵素體。

8.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，其中所述納米顆粒包括選自B、Si、Ti、V、Cr、Mn、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Al、Cu、Mg、K、Ca、Zn、Ag、P、S和N中的元素形式或化合物形式的至少一種元素。

9.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，包括硼(B)。

10.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，其中所述納米顆粒是包含C或者N的材料的晶粒。

11.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，包括至少約1重量百分比的Si，至少約5重量百分比的Cr和至少約40重量百分比的W，所述多晶材料的剩余部分主要包括鐵族金屬和碳。

12.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，包括碳化物材料的顆粒，如碳化鎢(WC)、碳化鈦、碳化鉭、碳化鉬、碳化鈮、碳化鉿或碳化釩。

13.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，包括氮化物材料如立方氮化硼或氮化硅的顆粒。

14.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，包括金剛石顆粒。

15.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，包括碳氮化物或者硼氮化物材料的晶粒。

16.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，包括M_xW_yC_z形式的化合物的晶粒，其中M是鐵族金屬，x是在從1到7的范圍內的值，y是在從1到10的范圍內的值，且z是在從0到4的范圍內的值，該晶粒具有η相、θ相或κ相碳化物材料的晶體結構。

17.如前述權利要求中任意一項所述的多晶材料，包括平均長度至少約1微米的多個細長或盤狀的微米結構，平均尺寸小于約200納米的多個納米結構，所述微米結構和所述納米結構分散在所述結合混合料中；所述微米結構包括超過約1重量百分比的Cr和化學式為M_xW_yC_z的相，其中M是鐵族金屬，x是在從1到7的范圍內的值，y是在從1到10的范圍內的值，且z是在從1到4的范圍內的值；所述納米結構包括鐵族金屬M，C和至少約20重量百分比的W；且所述結合混合料包括至少約5重量百分比的W，至少約0.5重量百分比的Cr，至少約0.5重量百分比的Si和至少約0.5重量百分比的碳，所述混合料的剩余部分是鐵族金屬M。

18.如權利要求17所述的多晶材料，其中每個微米結構至少包括盤狀區域，所述區域具有兩個主要維度和定義厚度的次要維度，每個所述微米結構的厚度至少約0.5微米。

19.如權利要求17或18所述的多晶材料，其中每個微米結構包括至少約0.5重量百分比的Si。

20.如權利要求17-19中任一項所述的多晶材料，其中每個納米結構包括至少約0.3重量百分比的Si。

21.如權利要求17-20中任一項所述的多晶材料，其中每個納米結構包括至少約0.6重量百分比的Cr。