CN102905843A - 非晶态合金密封件和结合件 - Google Patents

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Abstract

一个实施方案提供了形成界面层或密封件的方法，该方法包括：提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；将组合物加热到低于Tx的第一温度；放置经加热的组合物以形成界面层或密封件；和将界面层或密封件冷却到低于Tg的第二温度。一个实施方案提供了一种制品，包括具有第一表面的第一部件和放置在该第一表面的一部分上方的封闭式密封件，其中所述封闭式密封件包含至少部分为非晶态的组合物。

Description

非晶态合金密封件和结合件
相关申请
本申请要求2010年1月4日提交的美国临时申请61/335,294的优先权，所述申请的全部内容被并入本文作为参考。本申请涉及标题为“AMRPHOUS ALLOY SEAL”的律师案卷号069648-0391590号和标题为“AMORPHOUS ALLOY BONDING”的律师案卷号069648-0391591号，二者都以其全部内容并入本文作为参考。
发明背景
已经以多种金属系统制造了整体凝固的非晶态合金。它们通常是通过从高于熔融温度淬火到环境温度来制备的。通常需要高的冷却速率，例如约105℃/秒，以实现非晶态结构。可以用于冷却整体凝固合金以避免结晶并从而在冷却期间实现和保持非晶态结构的最低速率被称为该合金的“临界冷却速率”。为了实现比临界冷却速率更高的冷却速率，必需将热从样品中提取出来。因此，由非晶态合金制成的制品的厚度经常具有有限的尺寸，其通常被称为“临界(铸造)厚度”。临界铸造厚度可以在考虑临界冷却速率的情况下通过热-流动计算来得到。
直到20世纪90年代早期，非晶态合金的加工性能是相当有限的，且非晶态合金只可以容易地以粉末形式或以不到100微米的临界铸造厚度以非常薄的箔或带材得到。在90年代开发了主要基于Zr和Ti合金系统的新的非晶态合金种类，并且自那以后开发了基于不同元素的更多的非晶态合金系统。这些合金家族具有比低于103℃/秒的低得多的临界冷却速率，因此这些制品具有比它们的较早期的同类产品具有大得多的临界铸造厚度。然而，几乎没有文献涉及如何利用这些合金系统和/或将这些合金系统成形为结构部件，诸如用户电子装置的结构组件。因此，需要开发利用非晶态合金和将它们成形为结构组件的方法。
发明简述
本文提供了在超冷液态区内或在非晶态合金的玻璃化转变温度附近形成具有非晶态合金或复合材料的界面层或密封件的方法。还提供了包含由该非晶态合金或复合材料制成的或含有该非晶态合金或复合材料的界面层的制品，所述界面层被用作将至少两个部件结合在一起的结合元件。另一个实施方案提供了由该非晶态合金或复合材料制成的或含有该非晶态合金或复合材料的密封件，所述密封件用于在部件上方产生有效气密和/或防水的密封。所述密封件可以在外表面和/或内表面上部件的表面上方，特别是在表面具有凹进表面例如腔室或底切的情况下。
在一个实施方案中,提供了形成界面层的方法，该方法包括：提供包含第一表面的第一部件和包含第二表面的第二部件；提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；加热该组合物到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置在第一表面的一部分和第二表面的一部分上以便在其间形成界面层；和将界面层冷却到低于Tg的第二温度，其中界面层与第一表面和第二表面的至少一者形成紧密接触。
在另一个实施方案中,提供了接合两个表面的方法，该方法包括：将经加热的组合物放置在第一部件的第一表面的一部分和第二部件的第二表面的一部分上，以便在其间形成界面层；其中组合物至少部分为非晶态且具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx，且其中经加热的组合物处于低于Tx的第一温度；和将界面层冷却到低于Tg的第二温度，其中界面层与第一表面和第二表面的至少一者形成紧密接触。
在另一个实施方案中，提供了在两个表面之间形成界面层的方法，该方法包括：提供合金原料；将该原料加热到高于原料的熔融温度Tm的第一温度；将经加热的原料淬火到低于原料的玻璃化转变温度Tg的第二温度，以形成合金的组合物，该组合物至少部分为非晶态的；将组合物加热到低于组合物的结晶温度Tx的第三温度；将经加热的组合物放置在第一部件的第一表面的一部分和第二部件的第二表面的一部分上，以便在其间形成界面层；和将界面层冷却到低于Tg的第四温度，其中界面层与第一表面和第二表面的至少一者形成紧密接触。
一个实施方案提供了形成密封件的方法，该方法包括：提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；提供包含第一凹进表面的第一部件；将组合物加热到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置在第一凹进表面的一部分上以便在其上形成密封件；将该密封件冷却到低于Tg的第二温度。
一个替代实施方案提供了形成密封件的方法，该方法包括：提供具有第一表面的第一部件和具有第二表面的第二部件，其中第一表面和第二表面的至少一者包括凹进表面；提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；将该组合物加热到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置在第一表面的一部分和第二表面的一部分上，以便形成与第一表面和第二表面接触的密封件；和将密封件冷却到低于Tg的第二温度。
另一个实施方案提供了在两个部件之间形成密封件的方法，该方法包括：将经加热的组合物放置到第一部件的腔室中，该腔室具有第一表面，以形成与第一表面的一部分和位于腔室的空间中的第二部件的第二表面的一部分接触的密封件；其中组合物至少部分为非晶态且具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；且其中将(i)组合物、(ii)第一部件、和(iii)第二部件中的至少一者加入到低于Tx的第一温度；和将密封件冷却到低于Tg的第二温度。
本文中的一个实施方案提供一种制品，包括具有第一表面的第一部件和放置在该第一表面的一部分上方的封闭式密封件，其中所述封闭式密封件包含至少部分为非晶态的组合物。
本文中的一个替代实施方案提供一种制品，包括第一部件、第二部件、和封闭式密封件，其中所述第一部件包含具有第一表面的腔室，所述第二部件至少部分地位于所述腔室的空间中且在其外部具有第二表面，所述封闭式密封件与第一表面的一部分和第二表面的一部分接触。
本文中的另一个实施方案提供一种制品，包含具有第一凹进表面的第一部件和放置在该第一表面上方的封闭式密封件，其中所述封闭式密封件是通过包括以下步骤的方法形成的：提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；提供包含至少第一凹进表面的第一部件；将该组合物加热到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置到第一凹进表面的一部分上，以便在其上形成密封层；将密封层冷却到低于Tg的第二温度，以便在第一部件的上方形成封闭式密封件。
附图简述
图1提供了示例性流程图，示出了在一个实施方案中形成界面层/密封件的工艺。
图2(a)-2(d)提供了示意图，示出了在一个实施方案中在两个部件之间形成界面层/密封件的工艺。该工艺包括将组合物放置在第一部件上(图2(a)-2(b))以形成界面层，和进一步处理该界面层以除去其多余部分(图2(c))，以得到最终的构造(图2(d))。
图3(a)-3(b)提供了两个示意图，示出了在一个实施方案中描述的通过界面层接合在一起的两个部件。
图4(a)-4(b)提供了两个示意图，示出了可以在部件的凹进表面上形成密封件。
图5(a)-5(d)提供了示意图，示出了在一个实施方案中形成两个界面层/密封件的工艺。图5(a)-5(b)与图2(a)-2(b)中所示的工艺相似。图5(c)-5(d)示出了在两个实施方案中形成第二界面层及其与两个部件和第一界面层的相互关系。
图6提供了示例性流程图，示出了在一个实施方案中形成界面层/密封件的工艺，所述工艺包括制造待成形的非晶态合金组合物的步骤。
图7提供了示意图，示出了在空心圆筒中的突出线材之间的密封件形式的界面层的实施方案。
发明详述
以下是几个实施方案，这几个实施方案在优先权临时申请61/335,294中作为权利要求，所述申请以其全部内容并入本文作为参考：
使用非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料来形成封闭式密封件的方法，其中所述形成方法在玻璃化转变温度附近或在超冷液态区内进行。
上述实施方案的方法，其中非晶态的原材料可以为层、丸粒、片、或任何其它形状。可以同时使用多种层、丸粒、片、部件。
上述实施方案的方法，其中非晶态合金通过以下分子式描述：(Zr,Ti)a(Ni,Cu,Fe)b(Be,Al,Si,B)c，其中“a”为30到75，“b”为5到60，且“c”为0到50，以原子百分数计。
上述实施方案的方法，其中非晶态合金通过以下分子式来描述(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c，其中“a”为40到75，“b”为5到50，且“c”为5到50，以原子百分数计。
上述实施方案的方法，其中所述非晶态合金是铂基的。
上述实施方案的方法，其中所述非晶态合金是钯基的。
上述实施方案的方法，其中所述非晶态合金是金基的。
上述实施方案的方法，其中所述非晶态合金是银基的。
上述实施方案的方法，其中所述非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料可以在没有任何永久变形或断裂的情况下承受至多1.5%或更大的应变。
使用非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料形成封闭式密封件的方法，包含以下步骤：
提供基本上非晶态的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料的原料；
将原料、模具、和/或部件、以及成型工具加热到玻璃化转变温度附近或超冷液态区内；
将经加热的原料成形到模具和/或其它部件中以成型为期望的形状、结合件和密封件；
将成型的部件冷却到远低于玻璃化转变温度的温度，和
成形或成型包括但不限于整形、剪切、挤压、和二次成型。
形成和分离整体凝固非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料的方法，包含以下步骤：
提供非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料的均质合金原料(不必是完全非晶态的)；
将原料加热到高于熔化温度的铸造温度；
将熔融合金引入到具有临界铸造厚度或更薄的第一模具中；并将熔融合金淬火到低于玻璃化转变的温度。
将原料、第二模具、以及成型工具加热到玻璃化转变温度附近或超冷液态区内；
将经加热的原料成形到第二模具和/或另一部件中以成型为期望的形状、结合件和密封件；
将成型的部件冷却到远低于玻璃化转变温度的温度。所述部件可具有比临界铸造厚度更厚的厚度；和
成形或成型包括然而并非限于整形、剪切、挤压、和二次成型。
形成封闭式密封件的方法，其中最终部件的尺寸大于整体凝固非晶态合金的临界铸造厚度。
形成封闭式密封件的方法，其中成型和分离可以以任何顺序进行或排他地(exclusively)进行。
形成封闭式密封件的方法，其中整体凝固非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料、模具、和/或另一部件、以及成型工具处于玻璃化转变温度附近的温度或处于超冷液态区内的温度。
形成封闭式密封件的方法，其中整体凝固非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料、模具、和/或其它部件、和切削工具处于玻璃化转变温度附近的温度或处于超冷液态区内的温度。非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料与至少一个表面连接。
形成封闭式密封件的方法，其中将非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料局部加热到玻璃化转变温度附近或超冷液态区内的温度，在该温度进行成型或修整切削，且非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料可以处于任何温度。
形成封闭式密封件的方法，其中将非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料局部加热到玻璃化转变温度附近或超冷液态区内的切削温度，在该温度进行成型或修整切削，且非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料可以处于任何温度。使用加热到切削温度的板材作为切削工具。
形成封闭式密封件的方法，其中将处于超冷液态区内的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料推入到模具腔中、或部件之间或部件与模具之间，所述模具和/或部件也被加热到超冷液态区内。
形成封闭式密封件的方法，其中将处于超冷液态区内的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料挤压到模具中、部件中、和/或其间，或挤压通过模具、部件、和/或其间，所述模具和/或部件也被加热到超冷液态区内。
形成封闭式密封件的方法，其中将处于超冷液态区内的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料推入到模具腔或另一个部件中，所述模具和/或所述另一个部件也被加热到超冷液态区内。
形成封闭式密封件的方法，其中将处于超冷液态区内的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料二次成型到模具腔或另一个部件中，所述模具和/或所述另一个部件也被加热到超冷液态区内。
形成封闭式密封件的方法，其中将处于超冷液态区内的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料推入到模具腔中、或部件之间或部件与模具之间，所述模具和/或部件也被加热到低于超冷液态区。
形成封闭式密封件的方法，其中将处于超冷液态区内的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料挤压到模具中、或部件、和/或其间、或挤压通过模具、部件、和/或其间，所述模具和/或部件也被加热到低于超冷液态区。
形成封闭式密封件的方法，其中将处于超冷液态区内的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料推入到模具腔中或部件之间和/或部件或另一个部件中，所述模具、部件和另一个部件也被加热到低于超冷液态区。
形成封闭式密封件的方法，其中将处于超冷液态区内的非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料二次成型到模具腔中或部件之间、和/或部件或另一个部件之间，所述模具、部件和另一个部件也被加热到低于超冷液态区。
形成封闭式密封件的方法，其中通过激光、电阻炉或类似设备、电弧或类似设备、或电感来加热非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是Zr/Ti基的。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是Zr基的。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是Zr/Ti基的且不含Ni。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是Zr/Ti基的且不含Al。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是Zr/Ti基的且不含Be。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是铂基的。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是钯基的。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是金基的。
形成封闭式密封件的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是银基的。
形成和分离的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是铜基的。
形成和分离的方法，其中所提供的整体凝固非晶态合金组合物是铁基的。
形成封闭式密封件的方法，其中整体凝固非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料是在真空下成型的。
形成封闭式密封件的方法，其中整体凝固非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料是在惰性气氛下成型的。
形成封闭式密封件的方法，其中整体凝固非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料是在局部真空下成型的。
形成封闭式密封件的方法，其中整体凝固非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料可以成型一次或多次。
形成和分离的方法，其中最终部件的厚度可以大于合金的临界铸造厚度。
形成封闭式密封件的方法，其中在压力下将整体非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料冷却到低于玻璃化转变温度的温度。
形成封闭式密封件的方法，其中密封件是由非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料制成的。
形成封闭式密封件的方法，其中所述密封件可被用作导体。
形成封闭式密封件的方法，其中所述模具、分离工具、部件也可由非晶态合金或包含非晶态合金的复合材料制成。
本文中使用的冠词“a”、“an”等是指一个或一个以上(即，至少一个)的该冠词修饰的对象。例如，“聚合物树脂”是指一种聚合物树脂或多于一种的聚合物树脂。术语“基本上”与另一个术语结合使用用于描述本文中所公开的实施方案的一个特别的特征。本文中所述的任何范围都是包含端值的。在确定术语“约”所包括的范围时，必须考虑在本申请中使用该术语的上下文。例如，该术语可以是指小于或等于±10%，例如小于或等于±5%，例如小于或等于±2%，例如小于或等于±1%，例如小于或等于±0.5%，例如小于或等于±0.2%，例如小于或等于±0.1%，例如小于或等于±0.05%。
非晶态合金
非晶态或非结晶固体是指缺乏作为晶体的特征的晶格周期性的固体。如本文中使用的，“非晶态固体”包括“玻璃”，玻璃是一种在从低温加热到液体状态期间表现出玻璃化转变的非晶态固体。其它类型的非晶态固体包括凝胶、薄膜、和纳米结构材料。通常，非晶体材料没有晶体的长程有序特征，尽管它们由于化学键的性质而具有一些原子长度规模的短程有序。可以将晶格周期性作为非晶态固体和晶态固体之间的区别，该晶格周期性可以通过结构表征技术例如X射线衍射和透射电子显微术来确定。
术语有序和无序表示多粒子系统中某些对称性或相关性的存在或不存在。术语“长程有序”和“短程有序”是基于长度级别判断材料中的秩序（order）。
固体中秩序的最严格形式是晶格周期性：某一格式(单元晶胞中原子的排列)一再重复，形成空间的平移恒定的结构。这是晶体的限定性特性。可能的对称性已经被分类为14个布拉菲（Bravais）点格和230个空间群。
晶格周期性代表了长程有序。只需要一个单元晶胞是已知的，那么就有可能借助平移对称来准确地预测任意距离处的所有原子位置。反向通常是成立的，除非在例如具有完美确定性的结构但没有晶格周期性的准晶体的情况中。
长程有序表征了其中相同样品的远距离部分表现出相关行为的物理系统。
这可以表示为相关函数，也就是自旋-自旋相关函数：G(x，x′)＝<s(x)，s(x′)>。
在上述函数中，s是自旋量子数，x是特定系统内的距离函数。
这个函数在x=x′时等于1(unity)，且随距离|x－x′|增加而减小。典型地，它在大的距离处指数衰减到0，这时认为该系统是无序的。然而，如果相关函数在大的|x－x′|处衰减到恒定值，那么可以说该系统具有长程有序。如果它作为距离的幂衰减到零，则称其为准长程有序。需要指出的是，大的|x－x′|值是相对的。
在限定系统的行为的一些参数是不随时间演化的随机变量(即，它们被淬灭或冻结)时，可以说该系统呈现淬灭无序，例如自旋玻璃。它与退火无序相反，在退火无序中允许随机变量自己演化。本文中的实施方案包括包含淬火无序的系统。
非晶态金属是具有无序的原子级结构的非晶态金属材料。与作为晶态并由此原子高度有序排列的大多数金属相反，非晶态合金是非结晶的。在冷却过程中直接从液态产生这种无序结构的材料被称为“玻璃”，因此非晶态金属通常称为“金属玻璃”或“玻璃态金属”。然而，除了极快速冷却之外还有几种办法可以产生非晶态金属，包括物理气相沉积、固态反应、离子照射、和机械合金化。非晶态合金是一整类材料，无论它们是如何制备的。
可以通过多种快速冷却方法产生非晶态金属。例如，可以通过将熔融金属喷射或注射到旋转金属盘上来产生非晶态金属。以每秒数百万度水平的急冷对于晶体形成来说是过快的，且材料被“锁定”为玻璃态。此外，可以采用充分低的临界冷却速率以允许形成厚层(超过1毫米)的非晶态结构来产生非晶态金属；这些被称为整体金属玻璃(BMG)。
非晶态金属可以是合金而不是纯金属。合金可以包含显著不同尺寸的原子，在熔融状态下产生低的自由体积(并因此产生比其它金属和合金高直到数个数量级的粘度)。该粘度防止原子充分移动而形成有序的晶格。这种材料结构可以在冷却期间产生低的收缩以及塑性变形抗性。由于没有作为晶态材料的薄弱点的晶界，可以产生更好的磨损和侵蚀抗性。非晶态金属，尽管学术上是玻璃，但还可以比氧化物玻璃和陶瓷更具有坚韧性和更不具有脆性。
非晶体材料的热传导率可能低于晶体。为了实现即使在更慢冷却过程中形成非晶态结构，合金可由三种或更多种组分制成，产生具有更高势能和更低形成机会的复晶单元。非晶态合金的形成取决于若干因素：合金的组分的组成；组分的原子半径必须显著不同(超过12%)，以实现高的堆积密度和低的自由体积；组分的组合应该具有负的混合热，以抑制结晶核化和延长熔融金属处于过冷状态的时间。然而，由于非晶态合金的形成基于许多不同的变量，几乎不可能事先确定合金组合物是否会形成非晶态合金。
例如，硼、硅、磷、以及其它玻璃形成体与磁性金属(铁、钴、镍)的非晶态合金可能是磁性的，具有低的矫顽磁性和高的电阻。高电阻在经历交变磁场时产生低的涡流损耗，这对于例如作为变压器磁芯来说是有用的。
非晶态合金可具有多种可能有用的特性。特别地，它们倾向于比具有相似化学组成的晶态合金更坚固，且它们可以承受比晶态合金更大的可逆(“弹性”)变形。非晶态金属的强度直接源于它们的非结晶结构，所述结构没有任何限制晶态合金的强度的缺陷(例如位错)。一种称为Vitreloy的现代非晶态金属的拉伸强度几乎是高级钛的拉伸强度的两倍。然而，在室温下金属玻璃在负有张力时具有很差的延展性或没有延展性。因此，有相当多的兴趣来产生由包含延展性晶态金属的纤维或枝状颗粒的金属玻璃基质组成的金属基质复合材料，以改善延展性。
整体非晶态合金的另一个有用的特性在于它们是真正的玻璃，这意味着它们在加热时软化和流动。这允许容易地使用与用于聚合物的相似的技术进行加工，例如通过注射模制来加工。结果，非晶态合金可用于制造运动设备、医用器材、电子元件和设备、和薄膜。可以通过高速度氧燃料技术沉积非晶态金属的薄膜，作为防护涂层。
术语“非晶态”也可以与术语“相”一起使用，如用于描述非晶态相的材料或组合物或具有非晶态相的材料或组合物—术语“相”可以意指在热力学相位图中可以找到的相。相是材料的物理性能遍及其中基本均匀的一种空间区域(热力学系统)。物理性能的实例包括密度、折射指数、化学组成和晶格周期性。简单的描述是：相是化学上均匀的、物理上独特的、且(经常是)可机械分离的材料区域。在由玻璃罐中的冰和水组成的系统中，冰块是第一相，水是第二相，水上方的湿空气是第三相。罐的玻璃是另一个单独的相。
非晶态金属或非晶态合金可以意指包含金属元素的材料，其只表现出短程有序—在本申请中使用的术语“元素”是指元素周期表中的元素。由于近程有序，无定形物质有时可以被称作“玻璃质的”。因此，如上述所说明的，非晶态金属或合金有时可以称为“金属玻璃”或“整体金属玻璃”(BMG)。
材料可以具有非晶态相、晶态相、或其二者。非晶态相和晶态相可具有相同的化学组成且只在显微结构方面不同—即，一个是非晶态的，而另一个是晶态的。显微结构定义为通过显微镜以25×放大倍数观察到的材料的结构。或者，两种相可具有不同的化学组成和显微结构。例如，组合物可以为部分非晶态的、基本上非晶态的、或完全非晶态的。部分非晶态的组合物可以意指其至少约5体积%是非晶态相的组合物，例如至少约10%、例如至少20体积%、例如至少约40体积%、例如至少约60体积%、例如至少约80体积%、例如至少约90体积%。术语“基本上”和“约”已经在本申请的其它内容中有所定义。因此，至少基本上非晶态的组合物可以意指至少约90体积%是非晶态的组合物，例如至少约95体积%、例如至少约98体积%、例如至少约99体积%、例如至少约99.5体积%、例如至少约99.8体积%、例如至少约99.9体积%。在一个实施方案中,基本上非晶态的组合物可以在其中存在有一些偶然的、无关紧要的晶态相。
放置和成形
术语“放置”是指将某物置于合适的位置以便设置或安置某物备用或用于特定的目的。术语“成形”是指赋予特定的形式或使符合特定的形式或格式。
在一个实施方案中,非晶态合金组合物可以是关于非晶态相均质的。在组成上均匀的物质是均质的。这与非均质的物质相反。术语组成是指物质中的化学组成和/或显微结构。在一定量的物质分成两半且这两半具有基本上相同的组成时，则该物质是均质的。例如，在将一定量的微粒悬浮液分成两半且这两半具有基本上相同量的颗粒时，则该微粒悬浮液是均质的。然而，有可能在显微镜下观察到单独的颗粒。另一种均质物质是空气，其中不同的成分同等地被悬浮，尽管可以单独地分析空气中的颗粒、气体和液体或将其从空气中分离。
相对于非晶态合金而言，均质的组合物可以意指在其显微结构中具有基本上均匀分布的非晶态相的非晶态合金。换句话说，该组合物宏观上包括遍及组合物基本上均匀分布的非晶态合金。在替代性实施方案中，组合物可以由复合材料形成，具有非晶态相，其中具有非－非晶态相。非-非晶态相可以是晶体或多种晶体。晶体可以是任何形状的微粒形式，例如球状的、椭圆球的、线状的、杆状的、板状的、片状的、或不规则形状。在一个实施方案中,其可以具有枝状的形状。例如，至少部分为非晶态的复合材料组合物可以具有分散在非晶态相基质中的枝状形状的晶态相；该分散体可以是均匀的或不均匀的，且非晶态相和晶态相可以具有相同或不同的化学组成。在一个实施方案中,它们具有基本上相同的化学组成。
本文中所述的方法可以应用于任何类型的非晶态合金。类似地，本文中所述的作为组合物或制品的组成部分的非晶态合金可以为任何类型。非晶态合金可以包括元素Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、P t、Pd、Fe、Mg、Au、La、Ag、Al、Mo、Nb、或其组合。也就是，合金可以在其化学式或化学组成中包括这些元素的任何组合。各元素可以以不同的重量或体积百分数存在。例如，铁“基”合金可以意指其中存在有不显著重量百分数的铁的合金，所述重量百分数可为例如至少约10wt%、例如至少约20wt%、例如至少约40wt%、例如至少50wt%、例如至少约60wt%。或者，在一个实施方案中，前述的百分数可以体积百分数，而不是重量百分数。因此，非晶态合金可以是锆基合金、钛基合金、铂基合金、钯基合金、金基合金、银基合金、铜基合金、铁基合金、镍基合金、铝基合金、钼基合金等。在一些实施方案中，合金、或包含该合金的组合物可以基本上不含镍、铝、或铍、或它们的组合。在一个实施方案中，所述合金或复合材料完全不含镍、铝、或铍、或其组合。
例如非晶态合金可以具有式：(Zr,Ti)a(Ni,Cu,Fe)b(Be,Al,Si,B)c，其中a、b、和c各自表示重量百分数或原子百分数。在一个实施方案中,a为30到75、b为5到60、和c为0到50，以原子百分数计。或者，非晶态合金可以具有式(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c，其中a、b、和c各自表示重量百分数或原子百分数。在一个实施方案中，a为40到75，b为5到50,和c为5到50，以原子百分数计。合金也可以具有学式(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c,其中a、b、和c各自表示重量百分数或原子百分数。在一个实施方案中，a为45到65、b为7.5到35、和c为10到37.5，以原子百分数计。或者，合金可以具有式(Zr)a(Nb,Ti)b(Ni,Cu)c(Al)d，其中a、b、c和d各自表示重量百分数或原子百分数。在一个实施方案中，a为45到65、b为0到10、c为20到40且d为7.5到15，以原子百分数计。前述合金系统的一个示例性实施方案是由LiquidmetalTechnologies,CA,USA制造的、商品名为Vitreloy的Zr-Ti-Ni-Cu-Be基非晶态合金，例如Vitreloy-1和Vitreloy-101。不同系统的非晶态合金的一些实例提供在表1中。
非晶态合金也可以是铁基合金，例如(Fe,Ni,Co)基合金。这种组合物的实例公开在以下文献中：美国专利6,325,868;5,288,344;5,368,659;5,618,359;和5,735,975；Inoue等人，Appl.Phys.Lett.,Volume 71,p464(1997)；Shen等人，Mater.Trans.,JIM,Volume 42,p 2136(2001)；和日本专利申请200126277(公开号2001303218A)。一个示例性的组合物是Fe72Al5Ga2PIIC6B4。另一个实例是Fe72Al7Zr10Mo5W2B15。
表1.示例性的非晶态合金组合物
  合金   原子%   原子%   原子%   原子%   原子%   原子%
  1   Zr   Ti   Cu   Ni   Be
  41.20%   13.80%   12.50%   10.00%   22.50%
  2   Zr   Ti   Cu   Ni   Be
  44.00%   11.00%   10.00%   10.00%   25.00%
  3   Zr   Ti   Cu   Ni   Nb   Be
  56.25%   11.25%   6.88%   5.63%   7.50%   12.50%
  4   Zr   Ti   Cu   Ni   Al   Be
  64.75%   5.60%   14.90%   11.15%   2.60%   1.00%
  5   Zr   Ti   Cu   Ni   Al
  52.50%   5.00%   17.90%   14.60%   10.00%
  6   Zr   Nb   Cu   Ni   Al
  57.00%   5.00%   15.40%   12.60%   10.00%
  7   Zr   Cu   Ni   Al   Sn
  50.75%   36.23%   4.03%   9.00%   0.50%
  8   Zr   Ti   Cu   Ni   Be
  46.75%   8.25%   7.50%   10.00%   27.50%
  9   Zr   Ti   Ni   Be
  21.67%   43.33%   7.50%   27.50%
  10   Zr   Ti   Cu   Be
  35.00%   30.00%   7.50%   27.50%
  11   Zr   Ti   Co   Be
  35.00%   30.00%   6.00%   29.00%
  12   Au   Ag   Pd   Cu   Si
  49.00%   5.50%   2.30%   26.90%   16.30%
  13   Au   Ag   Pd   Cu   Si
  50.90%   3.00%   2.30%   27.80%   16.00%
  14   Pt   Cu   Ni   P
  57.50%   14.70%   5.30%   22.50%
  15   Zr   Ti   Nb   Cu   Be
  36.60%   31.40%   7.00%   5.90%   19.10%
  16   Zr   Ti   Nb   Cu   Be
  38.30%   32.90%   7.30%   6.20%   15.30%
  17   Zr   Ti   Nb   Cu   Be
  39.60%   33.90%   7.60%   6.40%   12.50%
  18   Cu   Ti   Zr   Ni
  47.00%   34.00%   11.00%   8.00%
  19   Zr   Co   Al
  55.00%   25.00%   20.00%
前述的非晶态合金系统还可以包含另外的元素，例如另外的过渡金属元素，包括Nb、Cr、V、Co。另外的元素可以以小于或等于约30wt%的量存在，例如小于或等于约20wt%、例如小于或等于约10wt%、例如小于或等于约5wt%。
在一些实施方案中，含非晶态合金的组合物可以包含少量的杂质。杂质元素可以是故意添加的，用于改变组合物的特性，例如改善机械性质(例如硬度、强度、断裂机理等)和/或改善抗腐蚀性。或者，杂质可以作为不可避免的、偶存的杂质存在，例如作为加工和生产的副产物获得的那些。杂质可以以小于或等于约10wt%的量存在，例如约5wt%、例如约2wt%、例如约1wt%、例如约0.5wt%、例如约0.1wt%。在一些实施方案中，这些百分数可以是体积百分数而不是重量百分数。在一个实施方案中，组合物基本上由非晶态合金构成(只有少量的偶存杂质)。在另一个实施方案中，组合物由非晶态合金组成(没有可观察到的杂质痕迹)。
非晶态合金系统可以表现出若干所需的特性。例如，它们可以具有高硬度和/或强度；铁基非晶态合金可以具有特别高的屈服强度和硬度。在一个实施方案中，非晶态合金可具有约200ksi或更高的屈服强度，例如250ksi或更高、例如400ksi或更高、例如500ksi或更高、例如600ksi或更高。就硬度而言，在一个实施方案中，非晶态合金可以具有超过约400Vickers-100mg的硬度值，例如超过约450Vickers-100mg、例如超过约600Vickers-100mg、例如超过约800Vickers-100mg、例如超过约1000Vickers-100mg、例如超过约1100Vickers-100mg、例如超过约1200Vickers-100mg。非晶态合金还可以具有非常高的弹性应变极限，例如至少约1.2%、例如至少约1.5%、例如至少约1.6%、例如至少约1.8%、例如至少约2.0%。非晶态合金还可以表现出高的强度/重量比，特别是在Ti基合金和铁基合金的情况中。它们还可以具有高的耐腐性和高的环境耐久性，特别是例如Zr基合金和Ti基合金。
特性温度
非晶态合金可以有几种特性温度，包含玻璃化转变温度Tg、结晶温度Tx、和熔融温度Tm。在一些实施方案中，Tg、Tx、和Tm中的每一个可以意指温度范围，而不是离散的数值。因此，在一些实施方案中，术语玻璃化转变温度、结晶温度、和熔融温度可分别地与玻璃化转变温度范围、结晶温度范围、和熔融温度范围互换使用。这些温度通常是已知的并可以通过不同的技术来测量，其中的一种技术是差示扫描量热法(DSC)，其可以以例如约20℃/分钟的加热速率进行。
在一个实施方案中，随着温度的升高，非晶态合金的玻璃化转变温度Tg可以意指非晶态合金开始软化且原子变为可移动时的温度或在一些实施方案中的温度范围。非晶态合金在超过玻璃化转变温度时具有的热容量可以比低于该温度时具有的热容量更高，并因此这种转变可以允许Tg的鉴别。随着温度的升高，非晶态合金可以到达结晶温度Tx，在结晶温度Tx开始形成晶体。由于在一些实施方案中结晶通常是放热反应，可以作为DSC中的下降观察到结晶，且可以将该下降的最低温度测定为Tx。Vitreloy的示例性Tx可以是例如约500℃，而铂基非晶态合金的示例性Tx可以是例如约300℃。对于其它合金系统，Tx可能更高或更低。需要指出的是，非晶态合金通常不熔化或熔融，因为Tx通常低于Tm。
最后，当温度继续升高时，在熔融温度Tm，晶体可以开始熔化。熔化是吸热反应，其中热用于使晶体以最小温度变化熔化，直到晶体熔融为液相。因此，熔化转变可以类似于DSC曲线上的峰，且可以观察到Tm为峰的最大值时的温度。对于非晶态合金，Tx和Tg之间的温度差ΔT可用于表示超临界区(即，“超临界液态区”或“超临界区”)，其中至少一部分的非晶态合金保持和表现出非晶态合金的特性，这与晶态合金相反。这个部分可以是变化的，包含至少40wt%、至少50wt%、至少60wt%、至少70wt%、至少80wt%、至少90wt%、至少99wt%；或者，这些百分数可以是体积百分数而不是重量百分数。
形成密封件/界面层
由于它们的所需的特性，非晶态合金可被用于多种应用，包含在基材上形成与该基材紧密接触的界面层或作为结合元件用于将一个以上的部件结合在一起。术语“成型”可以意指将组合物成形为期望的或预定的构造。如以下进一步讨论的，成型可以包括但不限于热塑成型、热塑挤压、热塑剪切、钎焊、二次成型、和二次铸造。可以在将组合物放置在预定位置(例如，基材的表面，所述基材可以是例如模具的一部分)上的情况下进行成型的工艺。
界面层可以在基材上有效地起到密封件的作用。因为界面层的厚度通常比在结合该部件的层或放置该部件于其上的层的尺寸小得多，所以所述层可以在一些实施方案被认为是界面层。因此，在一些实施方案中，本文中的术语“界面层”与“界面的层”可互换使用，尽管界面层可以具有某一厚度。例如，界面层的厚度可以低于约10cm、例如低于约5cm、例如低于约1cm、例如低于约5mm、例如低于约2mm、例如低于约1mm、例如低于约500微米、例如低于约200微米、例如低于约100微米、例如低于约50微米、例如低于约20微米、例如低于约10微米、例如低于约1微米。
或者，合金可以形成多个部件之间的界面层以便在两个部件之间产生紧密的密封。在一个实施方案中，密封件可以起到部件之间的结合元件的作用。可以使用不止两个部件，例如三个部件、四个部件、五个部件、或更多个部件。图1提供了一个实施方案中的示例性成型工艺的流程图。具体地，该工艺可以包括将至少部分为非晶态的组合物加热到低于组合物的Tx的第一温度；将经加热的组合物放置到至少一个部件的表面上；和将经加热的组合物冷却，以形成界面层或密封件。组合物可以是滴状物（blob）、在制造密封件之前具有预定形状、等等。例如，可以将组合物放置在第一部件上作为密封材料，然后将第二部件加入到该密封材料中。或者，可以将密封材料推进到在两个不同的部件之间形成的腔室或空隙中。而在其它实施方案中，可以将两个部件加入到密封材料中。可以在制造密封件之前将两个部件在相同或不同的温度预热。
部件可以起到基材的作用，且界面层可与材料表面紧密接触。紧密接触可以意指至少基本上完全接触，例如完全接触。通常，这种接触是指在界面层与部件/基材的表面之间没有间隔。可以使用多种标准来描述完全接触的水平或程度。其中之一是液体的不渗透性。
在一个或几个部件的表面上形成的界面层可以在该部件的表面与界面层本身之间产生有效的密封。在一个实施方案中，界面层至少部分为液体(包含水,即防水的)或空气(气密的)不能渗透的，例如为至少基本上不能渗透的，例如为完全不能渗透的。液体还可以包含体液，例如血液、唾液、尿，或腐蚀性流体例如酸性或碱性的液体，例如包含氯离子的液体。在一个实施方案中，界面层所产生的密封允许低于1000ppm、例如低于约500ppm、例如低于约200ppm、例如低于约100ppm、例如低于约50ppm、例如低于约10ppm从密封件的一侧透过或穿透到另一侧。所述通过考虑了通过密封件本身的通过和通过密封件与(一个或多个)部件的表面之间存在的任何间隔的通过。
在部件上形成具有非晶态合金的界面层的一个实施方案中，由于界面层与部件之间的紧密接触，界面层有效地在部件上形成密封。在两个部件之间形成界面层的替代实施方案中，界面层可以在两个组件之间形成密封件。所述密封件可以同时地起到将两个部件结合在一起的结合元件的作用。在一个实施方案中，所述密封件可以是封闭式密封件。封闭式密封件可以意指液体或微生物也不能透过的气密密封件。密封件可用于保护和保持该密封件内的被保护的内容物的正常功能。
部件
取决于应用在其上放置非晶态合金组合物以形成界面层或密封件的部件或基材可以由任何材料制成。例如，该材料可以包含金属、金属合金、陶瓷、金属陶瓷、聚合物、或其组合。部件或基材可以具有任何尺寸或几何结构。例如，它可以是丸粒、片材、板材、柱体、立方体、矩形盒体、球体、椭球体、多面体、或不规则形状、或其任何居间状态。因此，在其上形成界面层的部件的表面可以具有任何几何结构，包含正方形、矩形、圆形、椭圆形、多边形、或不规则形状。
部件可以具有凹进表面。凹进表面可以包含底切或腔室。凹进表面可以具有预定的几何结构。部件可以是实心的或中空的。在部件是中空的例如空心圆筒的一个实施方案中，凹进表面可以位于部件的内表面或外表面上。换句话说，界面层可以形成在部件的内表面或外表面上。在一些实施方案中，部件表面可具有促进界面层形成的任何希望尺寸的粗糙度。例如，第一部件可以是用于手表的屏或具有底切的电子装置外壳。或者，它可以具有至少一个任意尺寸或几何结构的腔室或底切。例如，第一部件可以是用于其中的模具或组合物的模子(例如用于挤压)，并由此腔室是指模具或模子的腔室空间。在另一个实施方案中，第一部件可以是具有中空圆筒状电接合器的外壳。
可以使用多个部件。在一个实施方案中，具有非晶态合金的界面层可以在界面层与第一部件的表面之间以及同时与第二部件的表面之间产生紧密密封。界面层可以有效地起到两个部件之间的结合元件的作用。每个部件或一些部件的表面可具有粗糙度或凹进表面(例如底切或腔室)。
两个部件可以是垂直对准的，水平对准的、或不对准的。两个部件可以彼此垂直接合或彼此平行接合。另外，一个部件可以在另一个部件内部。例如，第一部件可以是空心形状(例如，圆柱体或矩形盒体)，而第二部件可以是第一部件的中空空间内部的线材，可以在二者之间形成界面层以有效地包围线材并填充第一部件的中空空间的至少一部分。在这个实施方案中，界面层可以变成线材与圆柱形部件之间的密封件。或者，界面层可用于接合相同尺寸和/或几何结构或不同尺寸和/或几何结构的两个部件。例如，在一个实施方案中，界面层可用于接合电子装置外壳的两个部分，界面层同时还起到两个部件之间的液体不能渗透的密封件的作用。
如图3(a)-3(b)中所示，可以将两个部件对准，使得被结合的面具有相同的尺寸和形状(图3(a))。或者，可以将一个部件配合到另一个部件的腔室中，以提供例如互锁装置，如图3(b)中所示。可以使用超过两个部件。例如，界面层可用于将第一部件或第二部件结合于第三部件、第四部件等。此外，可以建立和使用多于一个界面层。例如，如图5(d)和5(e)中所示，可以使用第二界面层来提供结合。在一个实施方案中，可以使用密封件或非晶态合金的第三界面层、第四界面层、第五界面层等。这些另外的界面层可以以相对于彼此的任何排列放置。例如，它们可以处于一个侧面上，处于所有的两个侧面上、在顶部上、处于底部、夹入一个或多个层、或被夹在两个或更多个层之间。
取决于应用，部件可由任何适合的材料制成。例如，每个部件或至少一个部件可以包含晶态的、部分非晶态的、基本上非晶态的、或完全非晶态的材料。部件可以具有与放置在其上面用于形成界面层的组合物相同或不同的显微结构。例如，它们可以是非晶态的、基本上非晶态的、部分非晶态的、或晶态的，或者它们可以是不同的。如上所述，部件的非晶态组合物可以是均质的非晶态合金或具有非晶态合金的复合材料。在一个实施方案中，组合物可以包含围绕晶态相(例如多种晶体)的非晶态基质相。晶体可以为任何形状，包含枝状的形状。
部件可以包含无机材料、有机材料、或其组合。部件可以包含金属、金属合金、陶瓷、或其组合。部件还可以是多种材料结合在一起的复合材料或基本上由一种材料形成。取决于应用，在一些实施方案中，部件可以包括软化温度比要放置在其上以形成界面层的组合物的Tg高的材料。在关于部件的上下文中，软化温度可以意指其Tg(在非晶态材料的情况中)或熔融温度Tm(在晶体材料的情况中)。在非晶态材料和晶体材料的混合物的情况中，软化温度可以意指材料的原子开始变得可移动时的温度，例如Tg或Tg和Tm之间的一个温度。在一个实施方案中，部件的软化温度可以高于结晶温度，或者，在一些实施方案中，高于界面层的非晶态合金的熔融温度。在一个实施方案中，部件可以包含软化温度超过约300℃、优选超过约200℃、更优选超过约100℃的材料；例如该部件可用于铂基合金。在另一个实施方案中，部件可以包括软化温度超过约500℃的材料；例如部件可用于锆基合金。部件可以包括金刚石、碳化物(例如碳化硅)、或其组合。
取决于应用，部件可以是电子装置的一部分或是可以利用前述界面层/密封件的优点的任何类型部件的一部分。本文中的电子装置可以意指移动电话、便携电脑、显示器、台式电脑、或其组合。这些应用在以下具体描述。
界面层或密封件的组合物
可以通过如下方式形成界面层或密封件：首先提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx。可以将界面层或密封件形成在例如部件表面上的凹进表面的一部分上。或者，可以将界面层或密封件放置在多个部件的表面上，使得所述部件被界面层接合或结合。组合物可以成形为作为产品的界面层或密封件。在一个替代性实施方案中，制造密封件或界面层的方法还包括以下的步骤：从基本上非-非晶态的原料制造至少部分为非晶态的组合物，使得组合物可以在至少一个部件的表面上成形和/或放置在该表面上，以形成界面层/密封件。
要模制的组合物可以至少部分为非晶态的，例如至少为基本上非晶态的，例如为完全非晶态的。“至少部分为非晶态的”和“至少为基本上非晶态的”的含义如上所述。组合物可以包括任何前述的非晶态合金系统。例如，组合物可以包括至少基本上非晶态的合金、具有至少基本上非晶态的合金的复合材料、或其组合。在一个实施方案中，就非晶态合金而言，组合物可以是均质的，在于组合物可以基本上由非晶态合金与一些偶存杂质组成，或者组合物可以由非晶态合金组成。或者，组合物可以包括复合材料，所述复合材料包括非晶态合金或至少为基本上非晶态的合金。例如，复合材料可以具有非晶态相的基质，在其中分散有晶态相。复合材料中的非晶态相和晶态相的化学组成可以相同或不同。晶态相可以具有枝状结构。在一个实施方案中，复合材料具有分散在非晶态合金基质中的晶态枝状物。
加热之前的组合物可以为任何形状或尺寸。例如，它可以是丸粒、片材、板材、圆柱体、立方体、矩形盒体、球体、椭球体、多面体、或不规则形状、或其任何居间状态。在一个实施方案中，组合物为大量颗粒的形式，所述颗粒可以是球状的、线状的、片状的、板状的、杆状的、或任何居间形状。组合物可以是已经被放置在基材的表面的一部分上，或者在开始加热步骤之前从表面分开。
组合物内的非晶态相(即非晶态合金)可以通过任何适合的已有方法来制造。在一个实施方案中，制造作为原料的组合物的方法可以包括首先加热合金原料以使原料熔化，然后将经加热的原料急冷到合金的超冷区，使得合金变为至少部分为非晶态的。原料中的合金可以为任何类型，并且可以是非晶态的或晶态的或同时具有非晶态或晶态。在一个实施方案中，原料至少部分为非晶态的，例如至少为基本上非晶态的，例如为完全非晶态的。在另一个实施方案中，原料基本上不是非晶态的，如至少部分为晶态的，例如至少为基本上晶态的，如完全晶态的。原料还可以为任何尺寸和形状。在一个实施方案中，将原料加热到超过原料中的合金的熔融温度Tm的第一温度，使得合金中的任何晶体可以被熔化。然后将经加热并熔化的原料急冷(或“淬火”)到低于合金的Tg的第二温度，以形成上述的组合物，然后可以将其加热进行放置和/或成形。淬火的速率和所要加热到的温度可以通过常规方法决定，例如利用时间-温度-晶体变换(TTT)图。
热历程—加热
然后，可将组合物加热到低于该组合物的结晶温度Tx的温度。这个加热步骤可起到软化非晶态合金而不引起结晶(或熔化)开始的作用。第一温度可以略低于组合物的Tg、等于组合物的Tg、或高于组合物的Tg。换句话说，可以将组合物加热到(1)低于超冷区或(2)在超冷区内。在一些实施方案中，也可以将组合物加热到超过超冷区。
在加热步骤之前，组合物可以已经处于部件的表面上或可以是与部件分开的。换句话说，可以在接触部件或不接触部件时加热组合物。使组合物达到或超过其Tg，使得组合物可以软化。取决于组成，第一温度可以变化，但是在大多数实施方案中，第一温度低于组合物的Tx。也可以将组合物预热，使得可以跳过加热步骤。例如，第一温度还低于使部件软化的温度，如上所述。在一个实施方案中，第一温度小于等于约500℃，例如小于等于约400℃，例如小于等于约300℃。
在加热和/或放置步骤之前，组合物和/或部件可以处于环境温度，或者可以将它们预热。例如，在一个实施方案中，可以在开始模制步骤之前将(i)组合物和(ii)模具中的至少一个预热到升高的温度。所述升高的温度可以是上述的第一温度、第二温度、或其间的任何温度。在一个实施方案中，除组合物之外，还可以将要在工艺过程中使用的模具和/或工具的任何或所有部件的表面预热到一定温度，例如预热到第一温度。工具可以包括例如柱塞或用于成形、放置、切削、和/或抛光的工具，例如刮刀、小刀、刮削装置等。
可以使组合物达到、超过、或低于其Tg，使得组合物可以软化。取决于组成，第一温度可以变化，但是在大多数实施方案中，第一温度低于组合物的Tx。如上所述，也可以将组合物预热，使得可以跳过加热步骤。例如，第一液体的第一温度可以为任何值，但是可以低于模具的软化温度，如上所述。在一个实施方案中，第一温度小于等于约500℃，例如小于等于约400℃，例如小于等于约300℃。
加热可以是局部加热，使得只有部件与界面层之间的界面区域被加热。例如，只将部件或工具(例如成形工具)的表面区域加热到第一温度。该区域可以是指顶部的50微米或更多，例如100微米或更多、例如200微米或更多、例如400微米或更多、例如800微米或更多、例如1mm或更多、例如1.5mm或更多、例如2mm或更多、例如5mm或更多、例如1cm或更多、例如5cm或更多、例如10cm或更多。或者，可以将所涉及的至少基本上所有的界面层和全部部件和成形工具加热到第一温度。加热步骤可以通过任何适合的技术进行，例如使用激光、感应加热、传导加热、闪光灯、电子放电、或它们的组合。加热时间可以取决于合金的化学组成。例如，加热时间可以是小于或等于250秒，例如小于或等于200秒、例如小于或等于150秒、例如小于或等于100秒、例如小于或等于50秒。
热历程—放置/冷却
经加热和软化的组合物可以变为粘稠的，并因此可以被放置在部件(或多个部件)的表面上。可以将组合物放置在表面的一部分上。在其中表面具有凹陷部分的一个实施方案中，可以将组合物放置在凹进表面部分上。加热和/或放置的步骤可以在至少局部真空、例如基本上真空、例如真空中进行，以防止组合物与空气反应。在一个实施方案中，真空环境可以为约10-2乇或更低、例如约10-3乇或更低、例如约10-4乇或更低。或者，加热和/或放置的步骤可以在惰性气氛中进行，例如在氩气或氮气中。
如上所述，在加热之前，组合物可以与部件的表面接触或不接触。因此，在其中涉及多个部件的一个实施方案中，放置步骤可以包括将经加热的组合物放置在第一部件的表面上，以及随后使第二部件接触该组合物，从而将两个部件接合。或者，可以将经加热的组合物放置在第一部件和第二部件二者上，之后使两个部件放在一起并由此接合在一起，而在其上放置有经加热的组合物的表面彼此面对。在其中只涉及一个部件的替代实施方案中，放置步骤可以意指将已经存在于部件的表面上的至少一些组合物移动到指定区域(例如凹进表面)，以便在那里形成界面层/密封件。
放置步骤还可以包括在表面上将组合物成形为期望的形状，和/或其它另外的加工步骤。放置时间可以取决于合金的化学组成和/或所采用的放置技术。例如，放置时间可以是小于或等于250秒，例如小于或等于200秒、例如小于或等于150秒、例如小于或等于100秒、例如小于或等于50秒。在一个实施方案中，放置步骤和另外的加工(例如成形)可以同时进行。或者，它们可以顺序地进行，例如，在将组合物放置在表面上之后进行另外的加工。
在一个实施方案中，放置，包括成形和/或成型，可以用(机械)成形压力进行。所述压力可以由用于加工和放置组合物的不同技术来产生，如下所述。取决于应用，所述压力可以以多种方式施加，例如剪切压力、拉伸压力、压缩压力。例如，压力可以帮助将软化的合金组合物推进部件的凹进表面或腔室中，使得组合物可以随着其硬化(或凝固)形成模具的形状。在一个实施方案中，非晶态合金在超冷液态区中的粘度可以为Tg时的1012Pa·s到Tx时(其通常被认为是超冷区的高温极限)的105Pa·s。超冷区中的非晶态合金具有抵抗结晶的高稳定性并且可以作为高粘性液体存在。具有这种粘度的液体可以在外加压力下经历显著的塑性应变。与固体相反，液体非晶态合金可以局部变形，这可以显著降低切削和成型所需的能量。因此，在一个实施方案中，放置步骤可以包括热塑成型。热塑成型可以允许对放置的界面层施加大的变形，以促进成形。切削和成型的容易程度可取决于合金、模具、和切削工具的温度。粘度随温度的升高而降低，允许更容易的成型。
可以使用若干技术在放置步骤期间或之后提供另外的加工。例如，放置步骤包括将非晶态合金成形或成型为期望的构造。成形或成型可以意指在液体/软化的组合物凝固之前或在其凝固时使其成为期望的形状。在一个实施方案中，模制的步骤可以在至少一个操作中包括整形、剪切、挤压、二次成型、二次铸造、或它们的组合。在一个实施方案中，另外的加工步骤可以包括将模制的制品从模具分离和/或抛光模制制品的表面。在另外的加工过程中，这些技术的任何组合可以在一个步骤中同时进行或分为多个连续的步骤进行。
例如，整形可以通过施加压力进行，使得非晶态合金组合物在凝固/硬化之后的形状可以成型为所需要的形状，例如部件的一部分的形状。换句话说，如果非晶态合金组合物具有第一形状，且模具合金组合物具有第二形状(第二形状可以不同于第一形状)，整形可以允许成形前的合金组合物的第一形状改变且变成(模具的)第二形状。此外，在部件是模具的情况中，整形可以包括将液体/软化的组合物推入到模具的腔室空间(或部件的腔室)中，使得在冷却之后得到的模制制品可以呈现模具腔室的形状。
剪切可以通过在界面层之间施加剪切力来进行。可施加剪切以促进界面层的移动和成形和/或促进所得到的界面层(凝固之后)从模具的分离。可以施加挤压以便例如进一步将凝固/冷却的密封件/界面层成形为预定的形状或尺寸。或者，挤压可以在放置步骤过程中进行，使得组合物可以呈现挤出模子(或模具)的形状，因为其被放置在模子中并在后来凝固。可以进行二次成型或二次铸造以便例如从部件的表面除去界面层的多余部分或促进软化组合物转移到部件的凹进表面(例如，腔室、底切等)中。
然后，可以使放置在部件上的软化组合物冷却以硬化或凝固。冷却时间可以取决于合金的化学组成。在冷却步骤过程中，可以保持放置步骤过程中施加的压力。可以相对于放置步骤中使用的压力将压力降低、保持相同、或提高。因此，在一个实施方案中，在外加压力的帮助下，界面层可以继续在冷却步骤中成形。例如，冷却时间可以是小于或等于250秒，例如小于或等于200秒、例如小于或等于150秒、例如小于或等于100秒、例如小于或等于50秒。冷却步骤的速率可以与加热步骤中的加热速率不同或与之相似。冷却速率与加热步骤的加热速率相比可以更高、更低或相同。
在一个实施方案中，可以在冷却步骤完成之后或在冷却过程中对界面层进行另外的加工步骤。例如，可以进行二次成型以刮削掉或修整所得到的界面层的多余材料；例如所述多余部分可以是从部件的腔室或底切中突出出来的部分。可以进行另外的步骤，例如通过机械力例如剪切力分离密封件和/或部件，以便从模具或某些部件分离产品(包括界面层/密封件)。在一个实施方案中，可以进行将界面层和/或与之接触的部件切削为期望的尺寸和几何结构的另外步骤。切削步骤可以例如使用经加热的刮刀进行。在一个实施方案中，在切削过程中，通过任何前述方法只将刮刀加热，或者将刮刀和要切削的界面层都加热。
图2提供了制造两个部件之间的密封件/界面层的方法的示例性实施方案的示意图。图2(a)示出了第一部件1。图2(b)示出了界面层2，其包括放置在部件1的表面的一部分上的至少部分为非晶态的合金。也可以将界面层2放置第二部件3的表面上，如图2(c)所示。第二部件3上的放置可以通过将组合物直接放置在第二部件3上实现，或者通过使第二部件3接触已经被放置在第一部件1上的组合物来实现。如图2(c)中所示，界面层/密封件具有多余部分21，其可以通过另外的加工步骤除去，例如通过二次成型机械刮除界面层2的多余部分21和使界面层2与两个部件1和3对准。最终产品如图2(d)中所示。需要指出的是，本申请中提供的附图是说明性的，且任一个图都可以90度旋转。具体地，尽管部件和界面层是以水平构造放置的，但可以将它们以垂直构造放置，使第二部件3在界面层2上方，而界面层在第一部件1上方，或与此方向相反。
需要指出的是，因为在大多数实施方案中非晶态组合物不应获得任何晶态相，所以冷却不需要像制造非晶态合金所需要的速率那样快。可以将组合物冷却到低于组合物的Tg，例如最终冷却到环境温度。得到的经冷却的组合物至少部分为非晶态的，例如至少为基本上非晶态的，例如为完全非晶态的。在其中有两个金属部件的一个实施方案中，非晶态合金界面层可以在两个金属部件之间建立机械互锁，很少有金属物质从部件相互扩散到界面层中。
在一些实施方案中，非晶态合金的热历程可以是累积的。因此，加热、放置、和冷却的步骤可以重复多次，只要热历程的总加热时间低于引起晶体形成的时间。这可以提供能够进行界面层和部件的再成形、重塑、和/或再结合的出乎意料的益处。
形成界面层或密封件
通过前述方法得到的包括非晶态合金的界面层或密封件可以具有若干所需的特性。最初，如前所述，经冷却的界面层/密封件在加热步骤之前保持合金组合物至少部分为非晶态相。在一个实施方案中，密封件/界面层至少为基本上非晶态的，例如为完全非晶态的。
在一个实施方案中，界面层或密封件可以起到两个（或更多个)部件之间的结合件的作用。例如，它可以表现出相对于非晶态合金的前述任何性质(例如，机械、化学性质等)。在一个实施方案中，界面层/密封件具有与用于形成界面层/密封件的部件或工具基本上相同的显微结构。例如，在该方法过程中使用的模具或任何工具可以具有与界面层/密封件相同的显微结构。在一个实施方案中，界面层/密封件和工具和部件是基本上非晶态的，例如完全非晶态的。因此，在一个实施方案中，经冷却的界面层/密封件的至少一个尺寸大于合金组合物的临界(铸造)厚度。界面层/密封件的厚度可以是任何前述值。如果形成超过一个界面层，则厚度可以增加。例如，可以在该密封件/界面层的上方或下面形成第二或第三层，或者可以在其侧面上形成这些另外的层，如图5(d)-5(e)中所示的。
界面层也可以具有“近最终形状”。“近最终形状”在本文中是指与最终产品的最终几何形状基本上相似的几何形状。在一个实施方案中，这一近最终形状特性可以提供需要最少后加工的出乎意料的优点。
本文中描述的方法允许在比常规方法诸如钎焊或慢加热(braising)更低的温度下将由非晶态的合金组合物制成的结合件进行成型。此外，本文中描述的方法令人惊讶地可以允许制造界面层或密封件，而在冷却步骤过程中只有非常小的体积收缩；这与例如慢加热的常规结合方法完全相反。在一个实施方案中，(所形成的界面层/密封件相对于放置在部件表面上的复合材料的)体积收缩可以低于约1%，例如低于约0.8%、例如低于约0.6%、例如低于约0.5%、例如低于约0.3%、例如低于约0.2%、例如低于约0.1%、例如低于约0.09%。这么小的体积收缩可以允许界面层或密封件与部件之间的紧密接触；结果，密封件对于液体是不能渗透的，如上所述。
与常规密封件相比，本文中描述的界面层/密封件还可以改善密封件、结合件、以及界面层-部件组装件的固定的品质，所述常规密封件经常表现出一定量渗漏，无论是通过密封件或密封件和与其所结合的结构组件之间的界面层处。例如，界面层可以与其所接触的每个部件(和它们的每个表面)的表面紧密接触。如前所述，本文中所述的界面层/密封件的接触可以是基本接触或是完全接触。在其中有两个部件的一个实施方案中，界面层在两个部件之间形成有效的密封。与常规的慢加热或钎焊工艺相比，使用非晶态合金作为密封件的一个另外优点在于：非晶态合金在成形时不会化学侵蚀或腐蚀部件的表面。换句话说，在部件和界面层之间的化学物质或元素具有最小的相互扩散。在一个实施方案中，本文中所述的方法和所形成的界面层/密封件不允许部件的元素溶解和/或扩散到所形成的界面层/密封件中。结果，所得到界面层/密封件基本上不含来自与之接触的部件的元素，除非该元素是在放置步骤之前已经存在于界面层的合金组合物中的共有元素。
密封件-部件组装件可以采取多种形式。例如，一个实施方案提供一种制品，所述制品包括具有第一表面的第一部件和放置在该第一表面的一部分上的密封件例如封闭式密封件，其中密封件包括至少部分为非晶态的组合物。如前所述，部件可以是实心的或中空的，并由此第一表面可以处于第一部件的内部或可以处于第一部件的外部。组合物可以是具有所需特性的任何前述组合物。在一个实施方案中，密封件可具有大于非晶态合金组合物的临界铸造厚度的至少一个尺寸。
所述组装件可以采取例如图3(a)-3(b)中所说明的形式。如图3(a)中所说明的，形成界面层2作为部件1和3之间的结合元件。所述部件可以是例如电子装置的外壳的两个部分。两个部件不必须对准。例如如图3(b)中所示，第一部件可以具有凹进表面(即腔室)11，且界面层2被引入到腔室11中并与配合到第一部件的腔室中的第二部件3结合。界面层2可以沉积在腔室底的表面12上，或可以在腔室侧面的表面12或14上。因此，第二部件3可以通过界面层2结合于第一部件1的任一表面12、13和14或其组合。在其中腔室是圆形形状(即没有多个明显的侧面)的情况中，可以将界面层放置在部件1中腔室11的底部的表面上方或放置在部件3周围(在将部件3插入到部件1的腔室11中时，包括底部在内)，提供围绕在腔室11中的部件3的一部分的圆周密封。
或者，界面层用于只在部件上方形成密封件或界面层，而不是用于结合两个部件。如图4(a)-4(b)中所示，界面层2可以形成在凹进表面(或腔室或底切，取决于具体情况)上。界面层可以形成为部分填充腔室、基本上填充整个腔室、或填充整个腔室。在图4(a)和4(b)的三维图中，取决于凹进表面的腔室的构造，密封件可以例如包围第一部件1的整个圆周或包围第一部件1的圆周的一部分。
如前所述，形成界面层的工艺可以重复多次。这可以允许对在部件之间或部件上的界面层进行再成形和再成型。在一个实施方案中，重复工艺可用于形成超过一个界面层。图5(a)-5(d)说明了这种工艺。如上所述，可以将界面层2放置在第一部件1的表面上，或形成在第一部件1的表面上方，如图图5(a)-5(b)中所示的。在使界面层接触第二部件3之前，可以形成第二界面层/密封件4层，所述第二界面层/密封件4与第一界面层2的至少一部分接触；参见图5(c)-5(d)。这个第二、另外界面层4可以具有与第一界面层2相同的化学组成和显微结构，或者它可以具有与界面层2不同的化学组成和/或显微结构。在一个实施方案中，第二界面层4可以包括至少部分为非晶态的组合物，例如基本上非晶态的组合物、例如完全非晶态的组合物。在一个实施方案中，第一界面层2可以是密封件如封闭式密封件的一部分，并由此第二界面层可以充当另外的界面层或密封件。
然后，可以使第二部件3接触第二界面层4；或者，可以将第二层4的一部分放置在第二部件3上并将两个部件1和3放在一起，以便形成整个第二层4。在一个实施方案中，第一界面层2被夹在第一部件1和第二部件3之间，起到部件1和3之间的结合元件的作用。参见图5(c)。或者，第二界面层4不必放置在第一界面层2上方。例如还可以将第二密封件/界面层放置在垂直于第一界面层2的侧面上。换句话说，在这个实施方案中，第二界面层/密封件可以在另一方向上提供密封。第二层4可以在第一界面层2的一个侧面或在两个侧面上，且第二界面层4可以进一步接触第一部件1、第二部件3、或其二者。在一个实施方案中，第二界面层4围绕第一部件-第一中间层-第二部件组装件形成环。所述接触也可以意指电接触。或者，所述接触可以意指紧密接触，如上所述。
形成界面层或密封件的替代性方法
形成界面层/密封件的另一个示例性方法还包括如下步骤：形成非晶态合金组合物，其在被加热而成形/放置在部件上之前起到原料的作用。另外的步骤可以包括(1)提供合金原料；加热该原料到超过原料的熔融温度Tm的第一温度；和(3)将经加热的原料淬火到低于原料的玻璃化转变温度Tg的第二温度以形成合金的组合物，所述组合物至少部分为非晶态的。然后，使所形成的组合物经历前述的方法以便成形为界面层/层。在图6中说明了包括制造非晶态组合物的步骤的形成界面层的实施方案。最终的界面层/密封件可具有大于其临界铸造厚度的至少一个尺寸。
这个实施方案中的原料不必是非晶态的。在一个实施方案中，原料至少部分为晶态，例如至少基本上为晶态，例如完全为晶态。原料可以为任何形状或形式。例如，其可以是板状、片状、杆状、线状、颗粒状、或任何居间状态。从晶态合金制造非晶态合金的技术是已知的，可以使用其中的任何已知方法来制造组合物。尽管本文中描述了形成方法的不同实例，但也可以使用其它类似的形成工艺或其组合。例如，可以利用TTT图确定适合的冷却速率和/或在将原料淬火之前加热原料的温度。所提供的片材、丸粒、或任何形状的原料可以具有小的临界铸造厚度，但是最终的部件可以具有比临界铸造厚度更薄或更厚的厚度。
形成封闭式密封件
一个替代实施方案提供一种制品，包括第一部件、第二部件、和封闭式密封件，其中所述第一部件包含具有第一表面的腔室，所述第二部件至少部分地位于所述腔室的空间中，且所述第二部件在其外部处具有第二表面，所述封闭式密封件与第一表面的一部分和第二表面的一部分接触。所述第二部件可以是例如包括金属的线材；第一部件可以是例如空心圆筒且包括金属氧化物，例如氧化铝。图7提供了这样的实施方案，其中第一部件1是空心圆筒，第二部件3是线材，且界面层/密封件2形成在它们之间。密封件可以具有任何前述的组成。在一个实施方案中，第二部件(例如金属线)的至少一部分可以伸出到第一部件(例如金属氧化物圆柱体)的腔室外面。在一个实施方案中，密封件可以是封闭式密封件，该密封件具有大于或等于约1.2%、例如大于或等于约1.5%、例如大于或等于约2.0%的极限弹性应变。封闭式密封件也可以是电子装置的外壳的两个部分之间的密封件，如移动电话、电脑、显示器等的外壳的两个部分之间的密封件。密封件还可以与多于仅一个部件紧密接触；例如密封件的一部分可以与第二部件、第三部件等紧密接触，在所有这些部件之间形成有效的密封。
另一个实施方案提供一种制品，包括具有第一凹进表面的第一部件和放置于所述第一表面上方的封闭式密封件，其中所述封闭式密封件通过任一前述方法形成。所述凹进表面可以是例如底切或腔室。所述方法可以例如包括：提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；提供具有至少第一凹进表面的第一部件；将组合物加热到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置在第一凹进表面的一部分上以便在其上形成密封层；将该密封层冷却到低于Tg的第二温度以便在第一部件上方形成封闭式密封件。如上所述，可以重复加热、放置、和冷却的步骤，只要没有晶体形成即可。在一个实施方案中，组合物基本上由非晶态的合金组成。
使用非晶态合金形成密封件如封闭式密封件可以具有优于常规方法的若干令人惊讶的优势。因为BMG不需要随后进行处理以获得最佳性能，使用常规的BMG机加工形成封闭式密封件可能是个挑战。另外，熔化和铸造整体凝固合金所需要的温度倾向于快速磨损模具腔室，使得对于在最终部件上的封闭式密封件而言获得良好的均匀公差可能是一个挑战。对于更小和更复杂的部件而言尤其是这样。在整体非晶态合金被二次铸造并与感温的组件配合时，常规方法的高铸造温度对于组装件而言也产生了挑战。此外，整体非晶态合金的临界铸造厚度限制了最终部件的厚度尺寸。本文中描述的方法克服了这些挑战。
例如，作为前述的形成方法的结果，发生了从部件的最小元素扩散。因此，该密封件基本上不含从部件扩散的任何元素，例如完全不含任何从部件扩散的元素。这可以具有避免对界面层的污染和/或对部件表面的侵蚀的优点。在界面层与部件共有某些共有元素的情况中，不存在的这种扩散是指元素从部件的扩散，而不是已经存在于界面层中的共有元素的存在。
实施方案的应用
由于界面层和密封件提供的紧密接触，界面层和密封件可用于多种应用。界面层/合金可以同时起到焊料、壳体密封件、用于气密或防水应用的电导线、铆钉、结合件、紧固件的作用。例如，在从空心圆筒中伸出的包含金属的线材与空心圆筒之间形成具有非晶态合金的密封件的一个实施方案中，密封件可以提供防水的和气密的密封。这种密封件可以是封闭式密封件。此外，前述的线材与圆柱体的组装件可以是多种装置的一部分。例如，它可以是生物植入物的一部分。例如，在耳蜗植入物的情况中，密封件用于水密/气密的密封件和电导体/信号导体。或者，密封件可用于密封分析设备中的金刚石窗。在另一个实施方案中，密封件是电接合器的一部分，其中第一中空部件例如是其外壳。
或者，它可以是电子装置的一部分，例如装置的外壳的一部分或其电接合器。例如，在一个实施方案中，界面层或密封件可用于接合和结合电子装置的外壳的两个部分并产生不透液体的密封，有效地使该装置防水和气密，使得液体不能进入该装置的内部。
此处的电子装置可以意指本领域中已知的任何电子装置。例如，可以是电话机如移动电话、和陆线电话、或任何通讯装置例如智能电话，包括例如iPhone，以及电子邮件发送/接收装置。它可以是显示器的一部分，例如数字式显示器、电视监视器、电子书阅读器、便携式网络浏览器(例如，iPad)、和电脑显示器。它还可以是娱乐装置，包括便携式DVD播放器、常规的DVD播放器、蓝光光盘播放器、视频游戏控制台、音乐播放器例如便携式音乐播放器(例如，iPodTM)等。它还可以是提供控制的装置的一部分，例如控制图像、视频、声音的流(例如，AppleTVTM)，或者它可以是用于电子装置的远程控制。它可以是电脑或其辅助装置的一部分，例如硬盘塔外壳或壳体、手提电脑外壳、手提电脑键盘、手提电脑轨触摸板、台式电脑键盘、鼠标、和扬声器。该密封件还可以应用于例如手表或时钟的装置。
本申请中引用的所有的出版物、专利、和专利申请都以其全部内容并入本文作为参考。

Claims (77)

1.形成界面层的方法，包括：
提供包含第一表面的第一部件和包含第二表面的第二部件；
提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；
将组合物加热到低于Tx的第一温度；
将经加热的组合物放置于第一表面的一部分和第二表面的一部分上从而在其间形成界面层；和
将界面层冷却到低于Tg的第二温度，其中界面层与第一表面和第二表面中的至少一者形成紧密接触。
2.权利要求1的方法，其中所述第一表面和第二表面中的至少一者具有粗糙度。
3.权利要求1的方法，其中组合物包含至少部分为非晶态的合金、包含非晶态合金的复合材料、或它们的组合。
4.权利要求1的方法，其中重复进行所述加热、放置、和冷却的步骤。
5.权利要求1的方法，其中所述第一温度是以下之一：
（i）低于Tg；
（ii）等于Tg；和
(iii)高于Tg。
6.权利要求1的方法，其中所述第一温度小于等于约500℃。
7.权利要求1的方法，其中所述第一部件和第二部件各自包含软化温度大于或等于至少100℃的材料。
8.权利要求1的方法，其中以压力进行所述放置步骤。
9.权利要求1的方法，其中所述放置步骤包括在至少一个操作中进行整形、剪切、挤出、二次成型、或其组合的一种。
10.权利要求1的方法，其中经冷却的界面层的至少一个尺寸大于组合物的临界铸造厚度。
11.接合两个表面的方法，包括：
将经加热的组合物放置到第一部件的第一表面的一部分和第二部件的第二表面的一部分上从而在其间形成界面层；
其中该组合物至少部分为非晶态的并具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx，且其中经加热的组合物处于低于Tx的第一温度；和
将界面层冷却到低于Tg的第二温度，其中界面层与第一表面和第二表面中的至少一者形成紧密接触。
12.权利要求11的方法，其中组合物在加热之前包含至少基本上为非晶态的合金、包含非晶态合金的复合材料、或它们的组合。
13.权利要求11的方法，其中界面层包含至少基本上为非晶态的合金、包含非晶态合金的复合材料、或它们的组合。
14.权利要求11的方法，其中界面层不允许第一部件和第二部件的元素扩散到界面层中。
15.权利要求11的方法，其中所述组合物是均质的。
16.权利要求11的方法，还包括将第一表面、第二表面、和组合物加热到第一温度。
17.权利要求11的方法，还包括通过局部加热来加热组合物。
18.权利要求11的方法，其中使用激光、感应加热、传导加热、闪光灯、电子放电、或它们的组合对该组合物进行加热。
19.权利要求11的方法，其中放置步骤在至少局部真空下、在惰性气氛中、或在二者同时存在的情况下进行。
20.权利要求11的方法，其中所述界面层是电子装置的一部分。
21.在两个表面之间形成界面层的方法，包括：
提供合金原料；
将合金原料加热到高于该原料的熔化温度Tm的第一温度；
将经加热的原料淬火到低于该原料的玻璃化转变温度Tg的第二温度从而形成合金组合物，该组合物至少部分是非晶态的；
将该组合物加热到低于该组合物的结晶温度Tx的第三温度；
将经加热的组合物放置到第一部件的第一表面的一部分和第二部件的第二表面的一部分上从而在其间形成界面层；和
将界面层冷却到低于Tg的第四温度，其中界面层与第一表面和第二表面中的至少一者形成紧密接触。
22.权利要求21的方法，其中原料中的合金至少部分为晶态。
23.权利要求21的方法，其中合金包括Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Mg、Au、La、Ag、Al、Mo、Nb、或其组合。
24.权利要求21的方法，其中相对于放置在第一表面上的组合物，界面层的体积收缩小于约0.5%。
25.权利要求21的方法，其中所述界面层与第一表面和第二表面二者紧密接触。
26.权利要求21的方法，其中还包括形成包含非晶态合金组合物的第二界面层，其中第二界面层的至少一部分与界面层接触。
27.形成密封件的方法，包括：
提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；
提供包含第一凹进表面的第一部件；
将组合物加热到低于Tx的第一温度；
将经加热的组合物放置到第一凹进表面的一部分上从而在其上形成密封件；
将密封件冷却到低于Tg的第二温度；
28.权利要求27的方法，其中所述密封件是封闭式密封件。
29.权利要求27的方法，其中所述第一凹进表面在第一部件的内表面处。
30.权利要求27的方法，其中所述第一凹进表面是第一部件的外表面。
31.权利要求27的方法，其中第一部件是如下设备的部件：移动电话、便携电脑、显示器、台式电脑、或它们的组合。
32.权利要求27的方法，其中所述第一凹进表面包括第一部件的底切。
33.权利要求27的方法，其中组合物包含基本上为非晶态的合金、包含非晶态合金的复合材料、或它们的组合。
34.权利要求27的方法，其中第一温度是以下之一：
（i）低于Tg；
（ii）等于Tg；和
(iii)高于Tg。
35.权利要求27的方法，其中以压力进所述放置步骤行。
36.权利要求27的方法，其中密封件的至少一个尺寸大于该组合物的临界铸造厚度。
37.形成密封件的方法，包括：
提供具有第一表面的第一部件和具有第二表面的第二部件，其中第一表面和第二表面中的至少一者包含凹进表面；
提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；
将组合物加热到低于Tx的第一温度；
将经加热的组合物放置到第一表面的一部分和第二表面的一部分上从而形成与第一表面和第二表面接触的密封件；和
将密封件冷却到低于Tg的第二温度；
38.权利要求37的方法，其中所述密封件不允许第一部件和第二部件的元素扩散到密封件中。
39.权利要求37的方法，其中重复进行所述加热、放置、和冷却的步骤。
40.权利要求37的方法，其中还包括将（i）所述第一表面和（ii）第二表面中的至少一者加热到第一温度。
41.权利要求37的方法，其中所述加热的步骤通过局部加热进行。
42.权利要求37的方法，其中所述放置的方法包括在至少一个操作中进行整形、剪切、挤出、二次成型、或其组合的至少一者。
43.权利要求37的方法，其中放置步骤在至少局部真空下和/或惰性气氛中进行。
44.权利要求37的方法，其中所述密封件具有近最终形状。
45.权利要求37的方法，其中还包括与非晶态合金组合物形成第二界面层，其中第二界面层的至少一部分与所述界面层接触。
46.权利要求37的方法，其中还包括用经加热的刮刀切削(i)密封件、(ii)第一部件、和(iii)第二部件中的至少一者。
47.在两个部件之间形成密封件的方法，包括：
将经加热的组合物放置到具有第一表面的腔室中，从而形成与该第一表面的一部分和位于腔室中的空间的第二部件的第二表面的一部分接触的密封件；
其中该组合物是至少部分非晶态的，具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；且其中将（i）该组合物、（ii）第二部件、和（iii）第二部件中的至少一者加热到低于Tx的第一温度；和
将密封件冷却到低于Tg的第二温度；
48.权利要求47的方法，其中所述第二部件包括含金属的线材。
49.权利要求47的方法，其中该组合物基本不含镍、铝、或铍、或它们的组合。
50.权利要求47的方法，其中所述密封件是液体不能渗透的。
51.权利要求47的方法，其中所述密封件包含至少基本上非晶态的合金。
52.权利要求47的方法，其中所述密封件包含Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Mg、Au、La、Ag、Al、Mo、Nb、或其组合。
53.一种制品，包含具有第一凹进表面的第一部件和置于所述第一表面的一部分上的封闭式密封件，其中封闭式密封件包括至少部分为非晶态的组合物。
54.权利要求53的制品，其中所述第一表面是第一部件的内部。
55.权利要求53的制品，其中所述第一表面是第一部件的外部。
56.权利要求53的制品，其中组合物包含至少部分为非晶态的合金、包含非晶态合金的复合材料、或它们的组合。
57.权利要求53的制品，其中所述封闭式密封件是耐腐蚀的和/或液体不能渗透的。
58.权利要求53的制品，其中所述组合物包括Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Mg、Au、La、Ag、Al、Mo、Nb、或其组合。
59.权利要求53的制品，其中该组合物基本不含镍、铝、或铍、或它们的组合。
60.权利要求53的制品，其中所述密封件不允许元素第一部件或第二部件扩散。
61.权利要求53的制品，其中第一部件是如下装置的部件：植入物、电接合器、电子装置、或其组合。
62.权利要求53的制品，其中第一部件是如下设备的部件：移动电话、便携电脑、显示器、台式电脑、或它们的组合。
63.权利要求53的制品，其中所述第一部件是电子装置的外壳的一部分。
64.权利要求53的制品，其中所述密封件和第一部件具有基本上相同的显微结构。
65.权利要求53的制品，还包括与封闭式密封件的至少一部分接触的第二部件。
66.权利要求53的制品，还包括与封闭式密封件接触的界面层，该界面层包括至少部分非晶态的。
67.一种制品，包含
第一部件，该第一部件包含具有第一表面的腔室；
至少部分地位于所述腔室中的空间内的第二部件，该第二部件具有在其外部的第二表面；和
与第一表面的一部分和第二表面的一部分接触的封闭式密封件。
68.权利要求67的制品，其中所述第二部件包含金属线且第一部件包含金属氧化物。
69.权利要求67的制品，其中第二部件的至少一部分从第一部件的腔室中伸出。
70.权利要求67的制品，所述第一部件和第二部件的至少一者包括软化温度大于或等于至少100℃的材料。
71.权利要求67的制品，其中封闭式密封件具有大于约1.5%的极限弹性应变。
72.权利要求67的制品，其中封闭式密封件具有大于约2.0%的极限弹性应变。
73.一种制品，包含具有第一凹进表面的第一部件和置于所述第一表面上方的封闭式密封件，其中封闭式密封件通过包括以下步骤的方法形成：
提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；
提供包含至少第一凹进表面的第一部件；
将组合物加热到低于Tx的第一温度；
将经加热的组合物放置到第一凹进表面的一部分上从而在其上形成密封层；
将该密封层冷却到低于Tg的第二温度从而在第一部件上形成封闭式密封件。
74.权利要求73的制品，其中重复进行所述加热、放置、和冷却的步骤。
75.权利要求73的制品，其中封闭式密封件基本上由非晶态的合金组成。
76.权利要求73的制品，其中密封件的至少一个尺寸大于该组合物的临界铸造厚度。
77.权利要求73的制品，其中组合物的显微结构包括枝状晶体。
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