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具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法

具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法

IPC分类号 : C22C1/08,C22C3/00,C22C30/02,C22C45/00,C22F1/16

申请号
CN201811465587.8
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2018-12-03
  • 公开号: 109321771B
  • 公开日: 2019-02-12
  • 主分类号: C22C1/08
  • 专利权人: 河北工业大学

专利摘要

本发明为一种具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法。该复合材料以高熵金属玻璃试棒为内部基体,基体表面包裹着泡沫层;所述的内部基体的原子比成分为Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20;所述的泡沫层的原子比成分为TixZryHfzCuwPdη,所述泡沫层由粒径为0.35~0.6μm的颗粒堆垛而成;制备方法中,采用了低浓度的混合酸,同时实现了脱合金和防氧化的两种作用,此外将脱合金过程与热处理过程结合在一起,有效去除了材料的残余应力,避免了分层问题。本发明克服了当前材料结构及成分不均匀,能耗高,产量低的缺点。

权利要求

1.一种具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料,其特征为该复合材料以高熵金属玻璃试棒为内部基体,基体表面包裹着泡沫层;

其中,所述的内部基体的成分为Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20,下标数字分别为对应金属元素在合金中所占的原子百分比,直径为1.0~1.5mm;

所述的泡沫层的成分为TixZryHfzCuwPdη,其中,所述成分的原子百分比为:1.79≤x≤3.28,1.93≤y≤3.67,1.23≤z≤3.46,43.31≤w≤46.91,46.25≤η≤48.14,且x+y+z+w+η=100;厚度为9.17~14.53μm;

所述的具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,制备高熵金属玻璃试棒

按所述的Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20成分,分别称取相应质量的高纯Ti,Zr,Hf,Cu和Pd金属作为原料,置入炉内;熔炼前,控制炉内真空度为3.5×10-3MPa,起弧电流设定为50A,再提高至60~80A的电流下熔炼原料金属,每次保持熔融状态30~40s,重复熔炼3~5次,再提高电流到100~120A,在0.1~0.2MPa的吸铸压力下将金属液吸入铜模中,得到直径为1.0~1.5mm的Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20高熵金属玻璃试棒;

第二步,脱合金制备泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料

截取上一步制得的高熵金属玻璃试棒置于混酸溶液的反应釜中,在恒定的温度下进行脱合金2~6天,得到泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料;

其中,反应釜内温度为150~200℃;所述的混酸溶液是由等体积的HF溶液和HCl溶液混合而成,HF溶液的浓度为0.01~0.03M,HCl溶液的浓度为0.005~0.01M。

2.如权利要求1所述的具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料,其特征为所述泡沫层由粒径为0.35~0.6μm的颗粒堆垛而成。

3.如权利要求1所述的具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料,其特征为所述的具有大压缩应变的复合材料的压缩断裂强度为1058~1349MPa,压缩应变为4.3~6.9%。

4.如权利要求1所述的具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料,其特征为制备方法中,所述的高纯Ti,Zr,Hf,Cu和Pd金属的纯度均为质量分数大于99.9wt.%。

说明书

技术领域

本发明涉及高熵金属玻璃材料制备领域,具体地说是一种具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法。

背景技术

金属玻璃又被称为非晶合金,是一种具有非晶态原子结构的金属合金,其内部原子呈长程无序、短程有序的特征,使该类材料拥有一些优异的力学性能,比如:高强度、高硬度、高强度极限、高疲劳抗性等。高熵合金作为一种新型合金,其被定义为一种由至少四种元素按等原子比或接近等原子比形式组成的具有固溶体结构的合金。近期研究表明,金属玻璃与高熵合金之间存在材料设计上的交叉,即部分高熵成分的合金在一定冷却条件下可形成具有非晶结构的金属玻璃,这类合金被称为高熵金属玻璃。由于组元间存在的高熵效应,高熵金属玻璃展现出一些二元或三元传统金属玻璃所不具备的特殊物理性能,也因此被认为是一种极具应用前景的工程结构材料。然而,室温下该类合金缺乏宏观塑性,引起的脆性断裂严重限制了其实际应用。值得注意的是,高熵金属玻璃在室温下的变形为非均匀变形,当受到压缩或拉伸时,高度局域化的剪切带迅速扩展,进而导致灾难性地破坏。因此,提高高熵金属玻璃的塑性,保证其在服役过程中的安全性已成为当前研究的重点。当前技术中,大多通过调整合金的微观结构来实现材料的塑性提升,例如合金化、热处理或变形处理等等,但这些方法同时也改变了材料本身的非晶特性。因此,在保留材料非晶特性的前提下,通过材料表面改性的方法来提高该类材料室温塑性的思路显得尤为重要。

现有技术中,CN106637376A公开了一种金属玻璃纳米多孔结构的制备方法,该方法需选用高浓度(1.5~2.5M)的硫酸作为腐蚀溶液,通过电化学水热法在金属玻璃表面制备多孔层。首先,该工艺选用强酸作为腐蚀液,对环境和工人健康有较大的潜在威胁。其次,其产量低,不适合大规模生产。最后,所制合金不是高熵金属玻璃,将不具备高熵金属玻璃具有的一些特殊的物理性能。论文Materials Science & Engineering A2016,673,141公开了一种通过化学镀法在高熵金属玻璃试棒表面覆盖Ni-P薄膜,从而提高高熵金属玻璃塑性的方法。该方法在化学镀之前,需要对试棒进行预处理。具体指的是需要先将试棒置于氯化亚锡和盐酸的混合溶液中敏化15min,然后再转移到氯化钯和盐酸的混合溶液中活化15min。预处理结束后,将试棒浸泡在氟化氢铵、硫酸镍、氢氧化钠、枸橼酸、磷酸二氢钠和硫脲的混合溶液中3h,进行化学镀Ni-P薄膜。该制备工艺中涉及大量的化学试剂,加大了制备成本和工艺的复杂性,同时加大了后期废液处理的负担及对环境污染的潜在威胁。论文Journal of Non-Crystalline Solids 2018,488,63公开了一种通过激光重熔法对金属玻璃表层进行重熔,进而提高合金塑性的方法。该方法需要使用功率较高的激光束熔化金属表层,随后使表层熔融金属以105–108K/s的冷却速度进行冷却。该工艺对设备要求较高,且工艺过程需要精密控制,增加了对设备先进性和对操作人员高技术水平的要求。其次,该方法制备材料时需急速冷却,能耗极高,加大了成本。最后,所制合金不是高熵金属玻璃,将不具备高熵金属玻璃具有的一些特殊的物理性能。论文Intermetallics 2016,77,1公开了一种通过脱合金法制备纳米多孔金属/金属玻璃复合材料,进而提高合金压缩应变的方法,该方法合成的复合材料中夹杂着大量的Cu2O杂质,且包裹在金属玻璃基体表面的纳米多孔层出现了分层现象,成分的不均匀将影响该材料作为工程结构材料的性能。其次,所制合金不是高熵金属玻璃,将不具备高熵金属玻璃具有的一些特殊的物理性能。

发明内容

本发明针对当前技术中存在的不足,提供一种具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法。该复合材料以高熵金属玻璃试棒为基体,表面包裹着具有一定厚度的泡沫层。该泡沫层由粒径为0.35~0.6μm的颗粒堆垛成泡沫金属结构,厚度达9.17~14.53μm。制备方法中,采用了低浓度的混合酸,同时实现了脱合金和防氧化的两种作用,二是将脱合金过程与热处理过程结合在一起,有效去除了残余应力,避免了分层问题。发明解决了现有技术中工艺复杂、成本高,对设备的先进性、工艺过程的精密控制、以及对操作人员的技术水平要求高,对废液处理的负担大,对环境和工人健康存在潜在威胁,制备的材料结构及成分不均匀,能耗高,产量低的缺点。

本发明的技术方案是:

一种具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料,该复合材料以高熵金属玻璃试棒为内部基体,基体表面包裹着泡沫层;

其中,所述的内部基体的成分为Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20,下标数字分别为对应金属元素在合金中所占的原子百分比,直径为1.0~1.5mm;

所述的泡沫层的成分为TixZryHfzCuwPdη,其中,所述成分的原子百分比为:1.79≤x≤3.28,1.93≤y≤3.67,1.23≤z≤3.46,43.31≤w≤46.91,46.25≤η≤48.14,且x+y+z+w+η=100;厚度为9.17~14.53μm。

所述泡沫层由粒径为0.35~0.6μm的颗粒堆垛而成;

所述的具有大压缩应变的复合材料的压缩断裂强度为1058~1349MPa,压缩应变为4.3~6.9%。

所述的具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,制备高熵金属玻璃试棒

按所述的Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20成分,分别称取相应质量的高纯Ti,Zr,Hf,Cu和Pd金属作为原料,置入炉内;熔炼前,控制炉内真空度为3.5×10-3MPa,起弧电流设定为50A,再提高至60~80A的电流下熔炼原料金属,每次保持熔融状态30~40s,重复熔炼3~5次,再提高电流到100~120A,在0.1~0.2MPa的吸铸压力下将金属液吸入铜模中,得到直径为1.0~1.5mm的Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20高熵金属玻璃试棒;

第二步,脱合金制备泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料

截取上一步制得的高熵金属玻璃试棒置于混酸溶液的反应釜中,在恒定的温度下进行脱合金2~6天,得到泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料;

其中,反应釜内温度为150~200℃;所述的混酸溶液是由等体积的HF溶液和HCl溶液混合而成,HF溶液的浓度为0.01~0.03M,HCl溶液的浓度为0.005~0.01M。

所述的高纯Ti,Zr,Hf,Cu和Pd金属的纯度均为质量分数大于99.9wt.%。

上述一种具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法,所用到的原材料和设备均通过公知的途径获得,所用的操作工艺是本技术领域的技术人员所能掌握的。

本发明的实质性特点为:

本发明提供了一种以低浓度的混合酸作为腐蚀液,结合脱合金和热处理工艺得到一种不含任何氧化物夹杂的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法,该复合材料具备大的压缩应变。该复合材料以内部高熵金属玻璃试棒为基体,基体表面包裹具有一定厚度的沫层。该结构充分利用了泡沫层优异的吸能特性,在大幅度提高材料室温压缩应变的同时仍然保持着较高水平的压缩断裂强度。制备方法上,本发明巧妙的将低浓度的氢氟酸中加入微量的盐酸配置成混合型腐蚀液。其中,氢氟酸用于脱去高熵金属玻璃表层化学活性较高的元素,而盐酸则用于除去脱合金过程中产生的氧化物(Cu2O等)杂质,最终得到不含任何氧化物杂质的金属基泡沫层。其次,本发明突破性地在脱合金过程中对试棒实施同步的热处理工艺,有效避免了因残余应力的释放导致泡沫层出现开裂、分层及连接不紧密的现象,最终制备得到泡沫层结构均匀,完整性好,与基体连接紧密的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

(1)本发明具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法,制备的复合材料以内部高熵金属玻璃试棒为基体,基体表面包裹具有一定厚度的泡沫层。该泡沫层成分均匀,完整性好,未出现开裂、分层或与基体连接不紧密的现象。

(2)本发明具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法,在制备过程中选用低浓度的混合酸作为腐蚀液,降低了对环境和工人健康存在的潜在威胁。其中,氢氟酸用于脱去高熵金属玻璃表层化学活性较高的元素,而盐酸则用于除去脱合金过程中产生的氧化物(Cu2O等)杂质,最终在高熵金属玻璃表面得到了不含任何氧化物杂质的泡沫金属层。

(3)本发明具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法,充分利用了泡沫金属层优异的吸能特性,提高了合金的室温压缩应变,其压缩应变高达4.3~6.9%,相比原始高熵金属玻璃,其压缩应变增幅高达72~176%,并且在大幅度提高材料的压缩应变的同时材料仍然保持着较高水平的压缩断裂强度。

(4)本发明具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法,材料制备工艺简单,仅需在反应釜内通过简单地调控脱合金参数(脱合金时间、脱合金温度及腐蚀液种类和浓度),即可实现具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的大量制备。该工艺的设计减小了能耗,降低了对设备的先进性、工艺过程的精密控制、以及对操作人员的高技术水平的要求,提高了产量,适用于大规模生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为实施例1制得高熵金属玻璃试棒的XRD图。

图2为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的低倍SEM形貌图。

图3为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的高倍SEM形貌图。

图4为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料泡沫层的SEM形貌图。

图5为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料泡沫层的能谱分析图。

图6为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的压缩应力-应变曲线图。

图7为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料断口形貌的SEM形貌图。

具体实施方式

实施例1

第一步,制备高熵金属玻璃试棒

按Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20成分(其中,下标数字分别为对应金属元素在合金中所占的原子百分比,以下实施例同),分别称取相应质量的高纯(质量分数大于99.9wt.%)Ti,Zr,Hf,Cu和Pd金属。熔炼前,控制炉内真空度为3.5×10-3MPa。起弧电流设定为50A,再提高至60A的电流下正式熔炼样品,每次保持熔融状态30s,重复熔炼3次,从而保证合金锭成分的均匀性。最后,利用炉内的机械手将合金锭夹到熔炼吸铸工位,提高电流到100A,在0.1MPa的吸铸压力下将金属液吸入铜模中,得到直径为1mm的Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20高熵金属玻璃试棒;

第二步,脱合金制备泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料

截取上一步制得的高熵金属玻璃试棒3mm置于盛有混合溶液的反应釜中,其中,混合溶液是由HF与HCl溶液混合而成,HF与HCl溶液的体积比为1:1,HF溶液的浓度为0.01M,HCl溶液的浓度为0.005M。在恒定的150℃温度下进行脱合金6天,得到泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料。

图1所示为实施例1制得的Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20试棒的XRD图,从图中可以看出X射线呈现出单一的漫散射峰,从而证明该成分的高熵合金为非晶结构。图2所示为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的低倍SEM形貌图。图3所示为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的高倍SEM形貌图。图中显示该材料在泡沫层与内部基体复合处连接紧实。其中,泡沫层结构均匀,不存在分层现象,其厚度为9.17μm。图4所示为实施例1制得泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料表面泡沫层的SEM形貌图,从图中可以看出泡沫层由粒径约为0.35μm的颗粒紧密堆垛而成,完整性好,未出现任何开裂现象。图4所示为该泡沫层对应的能谱分析图,该泡沫层的成分为Ti2.60Zr2.64Hf2.09Cu45.51Pd47.56,表明其主要由Cu和Pd元素以及少量未腐蚀彻底的Ti、Zr、Hf元素组成,且未夹杂任何氧化物杂质。对上述实施例1制得的高熵金属玻璃和泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料分别进行力学测试,结果如图6所示。高熵金属玻璃的压缩断裂强度达到1710MPa,但压缩应变仅为2.5%,而本发明方法制备的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料在压缩断裂强度保持在1125MPa的前提下,大大提高了材料的室温压缩应变,其压缩应变高达5.4%,相比原始高熵金属玻璃提高了116%,表明本发明方法制备的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料具有良好的综合力学性能。对实施例1制得的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的断面形貌进行检测,结果如图7所示。可以发现,多个剪切裂纹在泡沫层与基体连接前沿终止扩展,表明该泡沫层在剪切裂纹扩展的过程中充当了缓冲区,一方面吸收了基体内多余的能量,另一方面起到延缓剪切裂纹迅速扩展的作用,最终导致了该复合材料室温压缩应变的大幅度提高。

实施例2

第一步,熔炼吸铸制备高熵金属玻璃试棒

按Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20成分,分别称取相应质量的高纯(质量分数大于99.9wt.%)Ti,Zr,Hf,Cu和Pd金属。熔炼前,控制炉内真空度为3.5×10-3MPa。起弧电流设定为50A,再提高至70A的电流下正式熔炼样品,每次保持熔融状态35s,重复熔炼3次,从而保证合金锭成分的均匀性。最后,利用炉内的机械手将合金锭夹到熔炼吸铸工位,提高电流到110A,在0.15MPa的吸铸压力下将金属液吸入铜模中,得到直径为1.5mm的Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20高熵金属玻璃试棒;

第二步,脱合金制备泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料

截取上一步制得的高熵金属玻璃试棒3mm置于盛有0.02M HF与0.0075M HCl混合溶液的反应釜中,HF与HCl溶液的体积比为1:1。在恒定的175℃温度下进行脱合金4天,得到泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料。

对本实施例所制备泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的形貌进行观察,发现该材料在泡沫层与内部基体复合处连接紧实。其中,泡沫层结构均匀,不存在分层现象,其厚度为14.53μm。该泡沫层由粒径约为0.5μm的颗粒紧密堆垛而成,完整性好,未出现任何开裂现象。其次,该泡沫层的成分为Ti1.79Zr1.93Hf1.23Cu46.91Pd48.14,表明其主要由Cu和Pd元素以及少量未腐蚀彻底的Ti、Zr、Hf元素组成,且未夹杂任何氧化物杂质。

用本实施例制得的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料进行压缩性能测试,发现该复合材料展现出良好的综合力学性能。其中,复合材料的压缩断裂强度和压缩应变分别为1125MPa和6.9%,其压缩应变相比原始高熵金属玻璃提高了176%。

实施例3

第一步,熔炼吸铸制备高熵金属玻璃试棒

按Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20成分,分别称取相应质量的高纯(质量分数大于99.9wt.%)Ti,Zr,Hf,Cu和Pd金属。熔炼前,控制炉内真空度为3.5×10-3MPa。起弧电流设定为50A,再提高至80A的电流下正式熔炼样品,每次保持熔融状态40s,重复熔炼3次,从而保证合金锭成分的均匀性。最后,利用炉内的机械手将合金锭夹到熔炼吸铸工位,提高电流到120A,在0.2MPa的吸铸压力下将金属液吸入铜模中,得到直径为1.5mm的Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20高熵金属玻璃试棒;

第二步,脱合金制备泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料

截取上一步制得的高熵金属玻璃试棒3mm置于盛有0.03M HF与0.01M HCl混合溶液的反应釜中,HF与HCl溶液的体积比为1:1。在恒定的200℃温度下进行脱合金2天,得到泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料。

对本实施例所制备泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料的形貌进行观察,发现该材料在泡沫层与内部基体复合处连接紧实。其中,泡沫层结构均匀,不存在分层现象,其厚度为12.38μm。该泡沫层由粒径约为0.6μm的颗粒紧密堆垛而成,完整性好,未出现任何开裂现象。其次,该泡沫层的成分为Ti3.28Zr3.67Hf3.46Cu43.31Pd46.25,表明其主要由Cu和Pd元素以及少量未腐蚀彻底的Ti、Zr、Hf元素组成,且未夹杂任何氧化物杂质。

用本实施例制得的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料进行压缩性能测试,发现该复合材料展现出良好的综合力学性能。其中,复合材料的压缩断裂强度和压缩应变分别为1058.6MPa和4.3%,其压缩应变相比原始高熵金属玻璃提高了72%。

对比例1:选用熔炼电流为80A,其他条件同实施例1,未能成功吸铸出高熵金属玻璃试棒。

对比例2:选用吸铸压力为0.05MPa,其他条件同实施例1,未能成功吸铸制备高熵金属玻璃试棒。

对比例3:选用腐蚀温度为室温(25℃),其他条件同实施例1,观察腐蚀样品的微观形貌,发现该材料在泡沫层与内部基体复合处出现明显裂缝,泡沫层易脱落。此外,在泡沫层中出现大量不规则的弧形裂纹。以上裂缝及裂纹的出现,破坏了整体结构的完整性,导致泡沫层无法对基体起到保护作用。该复合材料的压缩断裂强度和压缩应变分别为1178MPa和2.1%,在降低压缩断裂强度的同时还降低了材料的室温压缩应变。

对比例4:选用腐蚀温度为500℃,其他条件同实施例1,观察腐蚀样品的微观形貌,发现组成泡沫层的颗粒在高温下发生明显得粗化,其颗粒大小达到1.2μm,粗大的组织大大削弱了泡沫层对内部基体的保护作用。该复合材料的压缩断裂强度和压缩应变分别为1284MPa和2.6%,在大幅度降低压缩断裂强度的同时仅轻微提高了材料的室温压缩应变,相比之下大大降低了材料的综合力学性能。

对比例5:选用腐蚀液为0.01M HF,其他条件同实施例1,观察腐蚀样品的表面微观形貌,发现该材料的形貌与实例1所制备的材料大致相同,但EDS检测结果显示该对比例制备得到的复合材料的泡沫层的成分为Ti1.25Zr1.37Hf1.02Cu24.17Pd25.88O46.31,表明泡沫层受到的氧化程度较高。同时XRD检测结果显示该复合材料夹杂着大量的Cu2O杂质,材料成分不均匀。

对比例6:选用HF浓度为0.1M,其他条件同实施例1,观察腐蚀样品的表面微观形貌,发现泡沫层的厚度高达21.83μm,但泡沫层变的疏松,局部还出现过腐蚀的现象,大大降低了对基体的保护作用。其压缩断裂强度和压缩应变分别为768MPa和3.5%,在大幅度降低材料压缩断裂强度的同时仅轻微提高了材料的室温压缩应变,相比之下降低了材料的综合力学性能。

对比例7:选用脱合金时间为2天,其他条件同实施例1,观察腐蚀样品的表面微观形貌,发现该材料在泡沫层与内部基体复合处连接紧实,泡沫层未开裂,展现出较好的完整性,但泡沫层的厚度仅为2.83μm,未能对内部基体产生有效的保护作用。其压缩断裂强度和压缩应变分别为1564MPa和4.9%,在小幅度降低材料压缩断裂强度的同时还轻微降低了材料的室温压缩应变,降低了材料的综合力学性能。

综上所述,本发明的基体是原子比为Ti20Zr20Hf20Cu20Pd20的高熵金属玻璃合金,所述泡沫层不含任何氧化物杂质,结构均匀,完整性好,不存在开裂及分层的现象,与基体连接紧密,对基体起到一定的保护作用。首先利用电弧熔炼及吸铸法制备得到高熵金属玻璃前驱体试棒。随后,将试棒放置在盛有低浓度的氢氟酸与盐酸混合溶液的反应釜中进行脱合金。其中,低浓度的氢氟酸用于脱去高熵金属玻璃表层的化学活性较高的元素,微量的盐酸用于除去脱合金过程中产生的氧化物,最终得到不含任何氧化物杂质的泡沫金属层。脱合金过程中,温度恒定在150~200℃,该工艺的设计有效避免了脱合金过程中由于残余应力的释放导致泡沫层出现开裂、分层或连接不紧密的现象,最终制备得到泡沫层结构均匀、完整,且与基体紧密结合的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料。该方法制备的复合材料,其压缩应变高达4.3~6.9%,相比原始高熵金属玻璃,其压缩应变增幅高达72~176%。

以上实施例和对比例说明一种具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法是通过不断的尝试高熵金属玻璃的成分和脱合金工艺,严格控制各工艺环节,经多次实践,最终开发出的一种具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法。

本发明未尽事宜为公知技术。

具有大压缩应变的泡沫金属/高熵金属玻璃复合材料及其制备方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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