[發明專利]燒結納米晶合金

在審

• 申請號: 201480014408.2
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105263857A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 克里斯托弗·A·舒;曼蘇·帕克
• 申請（專利權）人: 麻省理工學院
• 主分類號: B82Y30/00
• 分類號: B82Y30/00;C22C27/04;C22C27/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;蘇虹

1.一種方法，包括：

燒結多個納米晶微粒以形成納米晶合金，

其中

所述納米晶微粒中的至少一些納米晶微粒包括非平衡相，所述非平衡相包括第一金屬材料和第二金屬材料；以及

所述第一金屬材料可溶于所述第二金屬材料中。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一金屬材料包含鎢和鉻中的至少之一。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二金屬材料包括Pd、Pt、Ni、Co、Fe、Ti、V、Cr和Sc中的至少之一。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述非平衡相包括固溶體。

5.根據權利要求1所述的方法，還包括通過機械加工包括所述第一金屬材料和所述第二金屬材料的粉末來形成所述至少一些納米晶微粒。

6.根據權利要求1所述的方法，還包括通過球磨包括所述第一金屬材料和所述第二金屬材料的粉末來形成所述至少一些納米晶微粒。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一些納米晶微粒的晶粒尺寸小于或等于約50nm。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述非平衡相在所述燒結期間經歷分解。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述非平衡相在所述燒結期間經歷分解，以及所述非平衡相的所述分解加快所述納米晶微粒的燒結速率。

10.根據權利要求1所述的方法，所述至少一些納米晶微粒包括小于或等于約40原子％的所述第二金屬材料。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述非平衡相包括過飽和相，所述過飽和相包括溶解在所述第一金屬材料中的所述第二金屬材料。

12.根據權利要求1所述的方法，還包括使所述納米晶合金與第三金屬材料進行合金化。

13.根據權利要求1所述的方法，其中所述納米晶合金具有第一晶粒尺寸，包括所述第一金屬材料且不含所述第二金屬材料的燒結材料具有第二晶粒尺寸，所述第一晶粒尺寸小于所述第二晶粒尺寸。

14.根據權利要求1所述的方法，其中所述納米晶合金具有至少約90％相對密度。

15.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一金屬材料包括Cr，所述第二金屬材料包括Ni。

16.一種通過根據權利要求1所述的方法制造的納米晶合金。

17.一種方法，包括：

燒結多個納米晶微粒以形成納米晶合金，

其中

所述納米晶微粒中的至少一些納米晶微粒包括非平衡相，所述非平衡相包括第一金屬材料和第二金屬材料；并且

所述燒結包括第一燒結溫度，所述第一燒結溫度低于燒結不含所述第二金屬材料的所述第一金屬材料所需的第二燒結溫度。

18.根據權利要求17所述的方法，其中所述第一燒結溫度低于或等于約1200℃。

19.根據權利要求17所述的方法，其中

所述燒結還包括在所述燒結期間在所述納米晶微粒的表面和晶界中的至少之一處形成第二相；并且

所述第一金屬材料可溶于所述第二相中。

20.根據權利要求17所述的方法，其中

所述燒結還包括在所述燒結期間在所述納米晶微粒的表面和晶界中的至少之一處形成第二相；并且

所述第二相富含所述第二金屬材料。

21.根據權利要求17所述的方法，其中在所述燒結期間，所述第一金屬材料具有在其自身中的第一擴散系數和在富含所述第二金屬材料的第二相中的第二擴散系數，所述第一擴散系數小于所述第二擴散系數。

22.根據權利要求17所述的方法，其中所述納米晶合金具有第一晶粒尺寸，包括所述第一金屬材料且不含所述第二金屬材料的燒結材料具有第二晶粒尺寸，所述第一晶粒尺寸小于所述第二晶粒尺寸。

23.一種含有W和Cr中至少之一的燒結納米晶合金，其中所述納米晶合金具有至少約90％的相對密度。

24.根據權利要求23所述的合金，其中所述納米晶合金包括處于固溶體形式的W和Cr兩者。