CN102529192B - 由非晶合金与异质材料形成的制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了由非晶合金与异质材料形成的制品及其制造方法。其中由非晶合金与异质材料形成的制品包括:芯体,所述芯体由异质材料形成;和外壁,所述外壁由包覆在所述芯体的外表面上的非晶合金构成且所述非晶合金的临界尺寸大于等于1毫米。该制品具有高屈服强度、高硬度、超弹性、高耐磨损性、高耐腐蚀性,同时制造成本低,提高了非晶合金的应用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种由非晶合金与异质材料形成的制品及其制造方法。
背景技术
非晶合金材料也被称作金属玻璃,由于组成合金的原子无序的独特排列结构,而具有不同于普通结晶态金属材料的优异的物理、化学性质,例如高屈服强度、高硬度、超弹性(高弹性极限)、高耐磨损性、高耐腐蚀性等,因此被认为具有广阔的应用前景。
最初,非晶合金由于临界尺寸小而难以得到实际应用,近来,非晶合金的临界尺寸逐渐从微米级发展到毫米级甚者厘米级,通常情况下把临界冷却速率小于500℃/s,临界尺寸大于1毫米的非晶合金称为大块非晶合金,大块非晶合金的出现为工业化应用提供了可能。此外,非晶合金还具有优异的铸造性能,因此使得非晶合金在各种结构件、外观件、薄壁件、功能件中具有广泛的应用前景。
虽然非晶合金具有以上独特的性能优势和成型优势,但是目前非晶合金为了获得高的临界尺寸通常含有贵重金属,从而具有很高的材料成本,限制了其广泛的应用,尤其在大型零部件中的应用。如Pd基、稀土基、锆基非晶合金虽然临界尺寸高达厘米级以上,但高昂的材料成本却令人生畏;铜基、镁基非晶合金虽然具有相对降低的主体元素的成本,但由于通常含有大量的银、铍、钴、稀土等贵重元素,而材料成本仍然相对偏高。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的问题之一。为此,本发明提出了一种由非晶合金与异质材料形成的制品,该制品具有非晶合金的优点,例如高硬度、超弹性、高耐磨损性、高耐腐蚀性,且该制品的制造成本低。
根据本发明实施例的由非晶合金与异质材料形成的制品,包括:芯体,所述芯体由异质材料形成;和外壁,所述外壁由包覆在所述芯体的外表面上的非晶合金构成且所述非晶合金的临界尺寸大于等于1毫米。
根据本发明实施例的制品具有非晶合金的优点,例如高屈服强度、高硬度、超弹性、高耐磨损性、高耐腐蚀性,同时由于内部为异质材料形成的芯体,因此制造成本低。而且,由于所述非晶合金的临界尺寸可以减小到1毫米,因此减低了对非晶合金的要求,进一步降低了成本。
根据本发明的一些实施例,所述外壁包覆在所述芯体的整个外表面上以封闭所述芯体。
根据本发明的一些实施例,所述外壁的厚度大于0.1毫米。由于非晶合金具有良好的铸造性能,因此通过使非晶合金形成的外壁厚度大于0.1毫米,可以通过铸造方法方便地制造所述制品,由此进一步降低了制造成本。
根据本发明的一些实施例,所述非晶合金的弹性极限应变大于1%。由此,可以减少由于非晶合金和异质材料膨胀系数的不同而导致制品开裂甚至破坏。
根据本发明的一些实施例,所述非晶合金的化学组成为:ZraCubAlcNidMe,其中M表示选自Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Ta、Nb、C及稀土元素中的至少一种,40≤a≤70,15≤b≤35,5≤c≤15,5≤d≤15,0≤e≤5,且a+b+c+d+e=100。由此,可以使得制件具有良好的防腐性能。
根据本发明的一些实施例,所述非晶合金中含有杂质元素,其中以原子百分数计,所述杂质元素的含量不高于2%。由此,可以进一步降低制品的制造成本。
根据本发明的一些实施例,所述异质材料为选自塑料、黑色金属、有色金属中的至少一种。由此,可以进一步降低根据本发明实施例的制品的制造成本,并且可以赋予制品额外的优点,从而满足多种工业生产的需求。
根据本发明的一些实施例,所述异质材料与所述非晶合金的线热膨胀系数的差值的绝对值与所述非晶合金的线热膨胀系数之比小于70%。由此,制品不容易开裂。换言之,异质材料的线热膨胀系数与非晶合金的线热膨胀系数越接近,制品越不容易开裂和破坏。
根据本发明的实施例,本发明还提出了一种制备由非晶合金与异质材料形成的制品的方法,该方法包括下列步骤:将异质材料形成的芯体置于模具中;将非晶合金加热到其玻璃转化温度以上;将所述加热到其玻璃转化温度以上的非晶合金注入到所述模具中进行铸造,使得所述非晶合金包覆在所述芯体的外表面上;以及以大于所述非晶合金的临界冷却速率的预定冷却速度进行冷却,以便获得所述由非晶合金与异质材料形成的制品。
利用根据本发明实施例的制备方法,能够以低成本制备由非晶合金和异质材料所形成的制品,工艺简单,方便。
根据本发明的一些实施例,所述铸造为压力铸造或挤压铸造。由此,可以方便地使非晶合金包覆在芯体的外表面上,并且制作成本低。
根据本发明的一些实施例,所述非晶合金的化学组成为:ZraCubAlcNidMe,其中M表示选自Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Ta、Nb、C及稀土元素中的至少一种,40≤a≤70,15≤b≤35,5≤c≤15,5≤d≤15,0≤e≤5,且a+b+c+d+e=100。由此,可以使得制件具有良好的防腐性能。
根据本发明的一些实施例,所述异质材料为选自塑料、黑色金属、有色金属中的至少一种。由此,可以进一步降低根据本发明实施例的制品的制造成本,并且可以赋予制品额外的优点,从而满足多种工业生产的需求。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的由非晶合金与异质材料形成的制品的示意图;和
图2是根据本发明实施例的制造由非晶合金与异质材料形成的制品的方法的流程示意图;
图3是根据本发明一个示例的设有支撑件的异质材料形成的芯体示意图;
图4是图3所示芯体的主视图;和
图5是图3所示芯体包覆了非晶合金形成的外壁的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
由非晶合金与异质材料形成的制品
下面描述根据本发明实施例的由非晶合金与异质材料形成的制品(在本发明中有时也简称为“制品”)。参考图1,根据本发明的一些实施例,由非晶合金与异质材料形成的制品1000包括芯体100和外壁200。根据本发明的一些实施例,芯体100由异质材料形成,外壁200由包覆在芯体100的外表面上的非晶合金形成。根据本发明的实施例,用于形成外壁200的非晶合金的临界尺寸大于等于1毫米。
在本发明中,术语“异质材料”是指与非晶合金相比具有明显属性(材质和/或化学性质)差异的材料,且通常情况下异质材料的成本比非晶合金要低。
根据本发明实施例的制品1000的外壁200由临界尺寸大于等于1毫米的非晶合金制成,并且外壁200包覆在芯体100外表面上,因而可以使得制品1000仍然具有非晶合金的优点,例如高屈服强度、高硬度、超弹性、高耐磨损性、高耐腐蚀性,同时减少了非晶合金的用量,制造成本低,提高了非晶合金的应用性。
根据本发明实施例的制品1000与现有的全部由非晶合金形成的制品相比,一方面,可以大大节约非晶合金的用量;另一方面,可以降低对非晶合金临界尺寸的要求,例如非晶合金的临界尺寸可以减小到1毫米,由此降低了制造成本,同时非晶合金优异的性能得到了发挥。
根据本发明的一些实施例的制品1000,由非晶合金形成的外壁200为制品1000赋予了:优异的机械性能,可以很好地支撑制品1000,高的机械强度;优异的耐腐蚀特性,作为制品1000的外壁200,非晶合金可以发挥防腐特性、超强的硬度、耐磨损的功能。另外,由于非晶合金材料具有优异的成型性,因而,可以获得尺寸精密、外观特异的制品。
另外,本申请的发明人通过大量的研究发现在将异质材料与非晶合金进行结合时,通常会由于它们的电化学电位的不同而存在电位差,从而在一定的环境条件例如潮湿环境中,会发生电化学腐蚀反应,影响了非晶合金与异质材料的连接强度和效果,严重破坏制品的外观,甚至会破坏产品的使用功能,因而限制了制品的应用。根据本发明的实施例,由于非晶合金制成的外壁200包覆在芯体100外表面上,由此降低电化学腐蚀的可能性。因而,大大减少或避免了异质材料暴露于环境中的面积,从而可以显著地改善或避免由非晶合金与异质材料形成的制品1000的电化学腐蚀,提高了制品的耐腐蚀性能。在本发明中,“包覆”应理解为外壁200封闭芯体100的大部分外表面(即,外壁200至少封闭芯体100的外表面的50%以上),在本发明的一个优选实施例中,外壁200完全封闭芯体100,即非晶合金包覆芯体100的整个外表面,由此将电化学腐蚀的可能性降至最低。
另外,由于非晶合金的熔点与异质材料的熔点通常具有明显的差异,因而,便于对非晶合金与异质材料进行分离和回收,从而有利于非晶合金的回收重复利用。
根据本发明的实施例,用于形成芯体100的异质材料的种类并不受特别限制,只要该异质材料能够与非晶合金材料结合即可。根据本发明的一些实施例,异质材料可以为选自塑料、黑色金属、有色金属中的至少一种。这些材料成本较低,可以进一步降低根据本发明实施例的制品的制造成本,并且这些材料可以赋予制品1000额外的优点,从而满足对制品的不同需要。例如,当要求非晶合金制品1000的重量较轻时,可以采用塑料等密度较小的材质作为芯体材料,当要求非晶合金制品1000的机械强度较高时,可以选用机械强度较高的有色金属或黑色金属作为芯体材料,从而使得芯体100在发挥支撑作用的同时,可以发挥良好的机械性能,增强制品1000的使用效果。根据本发明的一些实施例,可以采用钢、铜、铝等金属中的至少一种来形成芯体100。由于钢、铜、铝等金属具有较低的材料成本并且具有较高的冲击韧性,因而与通常具有低冲击韧性的非晶合金相结合,可以显著改善非晶合金制品的冲击韧性。
根据本发明的实施例,非晶合金仅用于形成制品1000的外壁200,因此对非晶合金的临界尺寸的要求可以大大降低,根据本发明的一些实施例,非晶合金临界尺寸可以低至1mm。随着临界尺寸的降低,非晶合金的成本降低,可以使得更多的非晶合金可以利用,同时也会降低对生产条件的要求,从而大大降低非晶合金的材料成本,由此降低了制品1000的制造成本。
根据本发明的实施例,考虑到非晶合金与铸造模具之间具有良好的热交换,以及非晶合金具有优异的流动性,优选地,非晶合金形成的外壁200的厚度大于0.1毫米,由此,便于通过铸造制备制品1000,降低制造成本。
根据本发明的实施例,非晶合金材料的类型并不受特别限制。根据本发明的一个优选实施例,可以采用的非晶合金材料的化学组成为:ZraCubAlcNidMe,其中M表示选自Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Ta、Nb、C及稀土元素中的至少一种,40≤a≤70,15≤b≤35,5≤c≤15,5≤d≤15,0≤e≤5,且a+b+c+d+e=100。申请人发现,通过采用具有上述化学组成的非晶合金,可以使得制件1000具有良好的防腐性能,同时可以满足对制品的弹性极限应变、弹性模量、屈服强度和硬度的要求,且所得到的制品1000可以用作结构件、外观件及功能器件。
根据本发明的一些实施例,可以采用弹性极限应变大于1%的非晶合金形成外壁200。在工程应用中,两种材料的结合,通常会由于材料热膨胀系数的不同会产生结构的开裂甚至破坏。由此,采用弹性极限应变大于1%的非晶合金形成外壁200,即使芯体100和外壁200的热膨胀系数具有较大差异时,也可以减少由于非晶合金和异质材料膨胀系数的不同而导致制品1000的开裂甚至破坏。
根据本发明的具体示例,优选地,所述异质材料与所述非晶合金的线热膨胀系数相同,已知的是,由于非晶合金形成的外壁封闭异质材料形成的芯体,在异质材料的线热膨胀系数与非晶合金的线热膨胀系数差别太大时,容易导致制品开裂和变形,因此,在本发明的一些实施例中,异质材料与非晶合金的线热膨胀系数的差值的绝对值与非晶合金的线热膨胀系数之比小于70%。更优选地,异质材料与非晶合金的线热膨胀系数相同。异质材料和非晶合金的线热膨胀系数越接近,制品越不容易开裂。由此,根据本发明的实施例,使用线热膨胀系数相近的非晶合金和异质材料分别形成外壁200和芯体100,可以进一步减少制品1000在温度发生变化时发生开裂。
另外,本申请的发明人惊奇地发现,当非晶合金的临界尺寸要求降低时,现有的大块非晶合金或大临界尺寸的非晶合金中可以含有一定量的杂质,而不会影响最终制品1000的使用效果。根据本发明的一些实施例,所述非晶合金中含有杂质元素,其中以原子百分数计,所述杂质元素的含量不高于2%。由此,可以进一步降低对非晶合金的要求,降低了非晶合金的制造成本,从而降低制品的工业制造成本。根据具体的示例,非晶合金中可含有少量的晶态相,例如,非晶合金中含有以体积百分数计小于10%的晶态相,由此进一步降低了对非晶合金的要求,降低了非晶合金的制造成本,且不会影响制品1000的使用效果。
制备方法
下面描述根据本发明实施例的用于制备由非晶合金材料和异质材料形成的制品的方法。利用该方法能够有效且低成本地制备上述制品。参考图2,根据本发明的一些实施例,该方法包括以下步骤:
S100将芯体置于模具中
将异质材料形成的芯体放入模具中,需要理解的是,芯体是预制件的形式。
根据本发明的实施例,用于制备根据本发明实施例的制品的模具并不受特别限制。本领域技术人员可以根据具体需要,容易地选择所采用的模具。根据本发明的实施例,由于非晶合金具有良好的铸造性能,可以采用铸造方法进行制备由非晶合金材料和异质材料形成的制品。优选通过压力铸造或者挤压铸造,由此,可以有效地使得非晶合金包覆在芯体的外表面上,更优选地,非晶合金完全封闭芯体。
本领域技术人员可以选用任何已知的适于进行压力铸造或者挤压铸造的设备和相应的模具。关于芯体的材料,可以采用的异质材料为选自塑料、黑色金属、有色金属中的至少一种。由此,可以进一步降低根据本发明实施例的制品的制造成本,并且可以赋予制品额外的优点,从而满足多种工业生产的需求。根据本发明的实施例,本领域技术人员可以根据需要,综合考虑芯体在非晶合金制品中的支撑作用、机械强度和成本,来选择异质材料芯体的用量、尺寸和形状,例如,在图1所示的实施例中,外壁和芯体均为长方体形状,但本发明并不限于此,例如外壁和芯体可以均为球形,或者外壁外长方体,芯体为圆柱体。在异质材料芯体放入模具时,可以根据需要设计用于支撑芯体的支撑件,以便于非晶合金顺利地充型形成包覆芯体的外壁,这对于本领域的技术人员都是已知的,这里不再详细描述。
S200将非晶合金加热到其玻璃转化温度以上
根据本发明的一些实施例,将非晶合金加热到其玻璃转化温度以上,例如,非晶合金可以被加热到其熔点。本领域技术人员可以根据所采用的具体非晶合金的类型,来确定其玻璃转化温度。需要说明的是,非晶合金被加热到的温度只要能够实现非晶合金材料的玻璃转化即可。
根据本发明的实施例,将非晶合金材料加热到其玻璃转化温度以上的装置和方法并不受特别限制。可以采用本领域中常规的装置和方法来实施对非晶合金材料进行加热。前面已经就非晶合金材料进行了详细的描述,在此不再赘述。
S300通过铸造得到制品
将加热到其玻璃转化温度以上的非晶合金注入到模具中进行铸造,使得非晶合金包覆在芯体的外表面上,优选地完全封闭芯体,并以大于非晶合金的临界冷却速率的预定冷却速度进行冷却以便获得制品。根据本发明的实施例,可以在30MPa的压力下,将加热到其玻璃转化温度以上非晶合金注入到模具中。注入到模具中的非晶合金的量,本领域技术人员可以根据最终制品的需要进行选择。根据本发明的实施例,可根据需要选择压铸成型和挤压成型的一种进行铸造,本领域技术人员可以根据制品的类型和需要来选择适当的铸造压力,以便获得使得非晶合金材料能够以薄壁的形式形成于芯体的表面。
在铸造过程中,以大于非晶合金的临界冷却速率的预定冷却速度进行冷却,从而可以获得由非晶合金与异质材料形成的制品,优选地,非晶合金与异质材料之间形成连接结构,当异质材料为异质金属材料时,所述连接结构可以为熔焊结构,为了形成熔焊接结构,非晶合金的成型温度高于异质金属材料的熔点预定值,例如高于异质材料熔点的15%。当然,也可以在芯体表面形成微结构,以便非晶合金与异质材料之间的连接结构可以为微结构增强连接结构,此时非晶合金的成型温度低于异质材料的熔点。可选地,非晶合金与异质材料之间的连接结构可以为微结构增强连接结构和熔焊结构构成的混合连接结构,可以理解的是,非晶合金的成型温度在模具内可能分布不均匀,由此当芯体上形成有微结构,异质材料为异质金属材料,且非晶合金的成型温度在模具内一部分位置大于异质材料熔点的15%,由此形成熔焊结构,在模具内的另一部分非晶合金的成型温度小于异质材料的熔点,由此形成微结构增强连接结构。
在本发明的描述中,成型温度是指一种材料的熔体进入模具型腔内与模具型腔内的另一种材料或模具的型腔壁接触时的温度。可以理解的是,在实际应用中,由于制品的结构可以是复杂的,非晶合金在进入模具内时温度是分布不均匀的,因此与芯体接触时的温度也是不同的,因此可以根据制品的结构、非晶合金的初始温度及在模具内的温度分布情况进行模流分析或其他的温度测试,分析非晶合金在模具中的温度分布,以便确认模具内各个区域或点的成型温度。
需要说明的是,这里术语“预定的冷却速度”,即可以是恒定的冷却速度,也可以是变化的冷却速度,只要在该冷却速度下大于该非晶合金材料的临界冷却速率即可。
利用根据本发明实施例的上述制备方法,能够以低成本地制备根据本发明实施例的由非晶合金和异质材料所形成的制品。而且该方法工艺简单,方便。根据本发明的一些实施例,还可以对冷却得到的制品进一步进行修饰处理,例如将非晶合金制品铸件从模具中取出后,可以去除流道水口及毛边,从而得到更美观和实用的非晶合金制品。
下面参考图3-5描述根据本发明一个示例的非晶合金制品1000的铸造方法。
首先,准备由异质材料形成的芯体100,芯体100为预制件的形式。
接下来,在芯体100的上表面上设有上支撑件300,在芯体100的下表面上设有下支撑件400,如图3和4所示。
将设有上支撑件300和下支撑件400的芯体100放入模具内,将加热到其玻璃转化温度以上的非晶合金注入到模具内,以便在芯体100的外表面上形成由非晶合金形成的外壁200,然后从模具内取出,去掉上支撑件300和下支撑件400,得到非晶合金制品,如图5所示。
在本发明的此示例中,非晶合金包覆芯体100的外表面的95%,换言之,上支撑件300和下支撑件400占据的芯体的外表面部分占据芯体100的整个外表面的5%,芯体100的外表面上设置上支撑件300和下支撑件400的部分没有被包覆。如果要包覆芯体100的整个外表面,可以进行二次铸造。
下面通过具体的实施例,对本发明的技术方案进行说明。这些实施例仅仅是为了说明的目的,而不能作为对本发明的限制。如未特别说明,在实施例中所采用的方法均是本领域常规的方法,所采用的材料均是市售可得的。
首先,按照表1中所列出的异质材料的材质和尺寸分别加工实施例1~3的异质材料芯体,在表1中所使用的异质材料分别为塑料和锌合金,其中PC代表聚碳酸酯,ZA8表示锌合金的型号,在表1中所使用的非晶合金以及异质材料均是市售可得的。
然后将所制备的芯体放入模具中。将对应于表1中的实施例1-3的非晶合金分别加热到各自的熔点以上,以30MPa的注射压力,将非晶合金注入到模具中,分别得到表1所示实施例1~3的制品,非晶合金用量及制品重量列于表中,其中非晶合金包覆芯体的外表面的95%。
作为对比,同时还通过已知的方法准备如表1所示的对比例1-3的制品。其中,对比例1的制品完全由非晶合金制得,对比例3的制品完全由锌合金制得,而对比例2的制品由锌合金层和非晶合金层层叠(例如,通过逐层浇铸等)得到。
将由实施例1~3和对比例1~3所制得的制品分别放入3.5重量%的氯化钠溶液中,测试腐蚀情况,腐蚀测试结果列于表1。制品成本对比结果也列于表1中。
从表1中可以看出,完全采用非晶合金制备的制品(对比例1)的机械性能和耐腐蚀性能比较好,但是由于制品尺寸较大,因此需要较大临界尺寸的非晶合金才能满足生产要求,在对比例1中所使用的非晶合金Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5具有超过20毫米的临界尺寸,并且由于在非晶合金中含有大量的Be元素,而且Be元素是Zr等元素的数十倍,因此具有最高的生产成本。
实施例1和实施例2分别使用塑料和锌合金作为芯体,得到由非晶合金包覆芯体整个外表面的制品。采用临界尺寸为3mm的非晶合金即可以得到非晶合金外壁,这是由于非晶合金形成的外壁的厚度减小,因此非晶合金的临界尺寸也可以减小。进一步,由于临界尺寸的减小,在非晶合金化学式中可不必含有贵重金属来改善合金的非晶合金的成型能力,同时低成本塑料和金属的使用也让非晶合金的用量从两百多克骤减到几十克,虽然非晶合金制品的机械强度相对完全由非晶合金形成的制品会有所降低,但由于非晶合金作为外壁,因此非晶合金制品的硬度、耐腐蚀性并没有受到影响,而且成本得到了大幅的下降,另外实施例1和2所得到的非晶合金制品的强度也远大于单一锌合金制品(对比例3)的强度。
通过将对比例2和实施例2进行比较,可以看出,在对比例2中,将非晶合金和锌合金制成两层分布,即非晶合金层与锌合金层叠置在一起,非晶合金没有完全将芯体包覆在其内,所得到的制品耐腐蚀性降低。而在实施例2中,非晶合金完全包覆和封闭锌合金,可以显著提高所得到制品的耐腐性。
在实施例3中,采用了钛合金的作为芯体材料,由于钛合金的线性膨胀膨胀系数与非晶合金的膨胀系数非常相近,由此所得到的非晶合金制品则没有发生变形和制品的开裂,从而可以得到更加精密的制品。
综上,可以利用本发明技术可以在获得大尺寸、高强度、高精密的非晶合金制品的同时,可以大幅降低制品的生产成本,另外也有效的解决了异质材料电化学腐蚀的问题,因此具有广泛的应用前景。
在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一些实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种由非晶合金与异质材料形成的制品,包括:
芯体,所述芯体由异质材料形成;和
外壁,所述外壁由包覆在所述芯体的外表面上的非晶合金构成且所述非晶合金的临界尺寸大于等于1毫米,
其中,所述外壁包覆在所述芯体的整个外表面上以封闭所述芯体,
所述外壁的厚度大于0.1毫米,
所述非晶合金中含有杂质元素,其中以原子百分数计,所述杂质元素的含量不高于2%。
2.如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述非晶合金的弹性极限应变大于1%。
3.如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述非晶合金的化学组成为:ZraCubAlcNidMe,其中M表示选自Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Ta、Nb、C及稀土元素中的至少一种,40≤a≤70,15≤b≤35,5≤c≤15,5≤d≤15,0≤e≤5,且a+b+c+d+e=100。
4.如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述异质材料为选自塑料、黑色金属、有色金属中的至少一种。
5.如权利要求1-4中任一项所述的制品,其特征在于,所述异质材料与所述非晶合金的线热膨胀系数的差值的绝对值与所述非晶合金的线热膨胀系数之比小于70%。
6.一种权利要求1-5中任一项所述的由非晶合金与异质材料形成的制品的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将异质材料形成的芯体置于模具中;
将非晶合金加热到其玻璃转化温度以上;
将所述加热到其玻璃转化温度以上的非晶合金注入到所述模具中进行铸造,使得所述非晶合金包覆在所述芯体的外表面上;以及
以大于所述非晶合金的临界冷却速率的预定冷却速度进行冷却,以便获得所述由非晶合金与异质材料形成的制品。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述铸造为压力铸造或挤压铸造。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述非晶合金的化学组成为:ZraCubAlcNidMe,其中M表示选自Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Ta、Nb、C及稀土元素中的至少一种,40≤a≤70,15≤b≤35,5≤c≤15,5≤d≤15,0≤e≤5,且a+b+c+d+e=100。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述异质材料为选自塑料、黑色金属、有色金属中的至少一种。
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