CN104550823A - 非晶合金在制备电子产品支架的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及非晶合金在制备电子产品支架的应用，利用非晶合金制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为2%~2.5%，维氏硬度为400~600，经受336小时~480小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。带支架的电子产品包括电子产品本体，以及与电子产品本体连接的非晶合金电子产品支架。非晶合金制备的电子产品支架，相对于利用钛合金制备的电子产品支架、利用不锈钢制备的电子产品支架、利用铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能。且具有易于成型、制备工艺简单、生产效率高和生产成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及非晶合金在制备电子产品支架的应用。
背景技术
现今的电子产品，例如平板计算机或部分手机，具有支架（铰链或其它形式的支撑架）的结构，现有技术中，这类电子产品的支架的主要材质为铝合金或不锈钢。虽然采用铝合金制备电子产品支架具有质量轻，表面处理多样化，工艺较成熟的优点，但是，铝合金支架的致命缺点是强度低。另外，采用不锈钢制备的电子产品支架，虽然具有较高的强度，但却由于其密度较高而无法达到目前电子产品均追求轻量化的目标。
目前，也出现了采用钛合金制备的电子产品支架，但是，钛合金支架在强度、弹性限度和硬度方面的性能并不好，并且利用钛合金制备电子产品支架需要较多的后加工步骤，导致工艺繁琐且生产成本较高的缺点。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供非晶合金在制备电子产品支架的应用，利用非晶合金制备的电子产品支架具有强度、硬度、弹性限度及抗腐蚀性能非常好的优点，且具有易于成型、制备工艺简单、生产效率高和生产成本低的优点。
本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种带支架的电子产品，该电子产品的支架具有强度、硬度、弹性限度及抗腐蚀性能非常好的优点，且具有易于成型、制备工艺简单、生产效率高和生产成本低的优点。
为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。
提供非晶合金在制备电子产品支架的应用，利用非晶合金制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为2%~2.5%，维氏硬度为400~600，经受336小时~480小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。
在真空状态和惰性气氛的保护下，利用非晶合金通过甩带法、真空吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸法或者热塑成型法制备电子产品支架。
所述利用非晶合金通过压铸法制备电子产品支架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将非晶合金原材料放入立式或卧式真空压铸机的进料口，并由所述进料口投入到立式或卧式真空压铸机的熔融装置中；所述立式或卧式真空压铸机的真空度为10-1torr~10-5torr；
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将非晶合金原材料熔融并形成熔汤，所述熔汤的温度为900℃~1100℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入套筒中，然后以冲头将熔汤注入支架模具中；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的支架模具进行冷却成型，得到电子产品支架，冷却速度为100K/s ~106K/s；
步骤五，顶出产品：利用所述立式或卧式真空压铸机设置的顶针顶出电子产品支架。
所述非晶合金为锆基非晶合金、铜基非晶合金、镍基非晶合金、钛基非晶合金或铁基非晶合金。
优选的，所述锆基非晶合金包括Zr-Cu-(Ni/Co)-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金、Zr-Cu-Ni-Co-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金；所述铜基非晶合金包括Cu-Ti-Zr-(Ni/Co) + (Sn)系合金、Cu-Ti-Zr-Ni-Co + (Sn)系合金。
对所述电子产品支架进行PVD处理。
对所述电子产品支架进行喷砂处理或镜面抛光处理。
对所述电子产品支架进行喷涂处理。
对所述电子产品支架进行喷涂防指纹漆的处理。
为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。
提供一种带支架的电子产品，所述电子产品包括电子产品本体，以及与所述电子产品本体连接的权利要求1至9任意一项所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用中所制备的电子产品支架。
本发明的有益效果：
（1）本发明提供的非晶合金在制备电子产品支架的应用，由于利用非晶合金制备电子产品支架，使得所制备的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有更加优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能，该电子产品支架的强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为2%~2.5%，维氏硬度为400~600，经受336小时~480小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。
（2）本发明提供的非晶合金在制备电子产品支架的应用，由于利用非晶合金通过甩带法、真空吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸法或者热塑成型法制备电子产品支架，即能够使得所制备的电子产品支架具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；因此，本发明利用非晶合金通过甩带法、真空吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸法或者热塑成型法制备电子产品支架，具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势。
（3）本发明提供的非晶合金在制备电子产品支架的应用，利用非晶合金通过压铸法制备电子产品支架，具有压铸净成型的优点；且在压铸非晶合金制备电子产品支架的过程中，由于非晶合金不存在液态转固态的相变阶段，因此，非晶合金的缩水率非常低（缩水率仅有0.17%左右），因此，即使精密复杂的电子产品支架，也能够利用非晶合金通过压铸法一次性成型，并且能够省去大量的后续加工工艺，具有易于成型、制备工艺简单、生产效率高和生产成本低的优点。
（4）本发明提供的非晶合金在制备电子产品支架的应用，由于所制备的电子产品支架具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能，从而使得所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
其中，本发明提及的惰性气氛为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的一种。
其中，本发明测量弹性限度是通过三点弯曲试验法，并根据GB/T232-2010的标准测定；本发明测量维氏硬度是根据ASTM E92-82的标准测定的；本发明的盐雾测试是根据ASTM B117-2011的标准测定的。
其中，本发明提及的Zr-Cu-(Ni/Co)-Al + (Nb/Ti/Sn)系锆基非晶合金，是指具体包括Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金、Zr-Cu-Ni-Al-Ti系锆基非晶合金、Zr-Cu-Ni-Al-Sn系锆基非晶合金、Zr-Cu-Co-Al-Nb系锆基非晶合金、Zr-Cu-Co-Al-Ti系锆基非晶合金、Zr-Cu-Co-Al-Sn系锆基非晶合金。
其中，本发明提及的Zr-Cu-Ni-Co-Al + (Nb/Ti/Sn)系锆基非晶合金，是指具体包括Zr-Cu-Ni-Co-Al-Nb系锆基非晶合金、Zr-Cu-Ni-Co-Al-Ti系锆基非晶合金、Zr-Cu-Ni-Co-Al-Sn系锆基非晶合金。
其中，本发明提及的Cu-Ti-Zr-(Ni/Co) + (Sn)系铜基非晶合金，是指具体包括Cu-Ti-Zr-Ni-Sn系铜基非晶合金、Cu-Ti-Zr-Co-Sn系铜基非晶合金。
其中，本发明提及的Cu-Ti-Zr-Ni-Co + (Sn)系铜基非晶合金，是指Cu-Ti-Zr-Ni-Co -Sn系铜基非晶合金
实施例1。
本实施例的非晶合金在制备电子产品支架的应用，具体为，利用Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金通过真空吸铸法制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为1400MPa，弹性限度为2%，维氏硬度为530，经受336小时的盐雾测试后电子产品支架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，对所制备的电子产品支架进行PVD处理。
本实施例1制得的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，利用锆基非晶合金制备电子产品支架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
实施例2。
本实施例的非晶合金在制备电子产品支架的应用，具体为，利用Cu-Ti-Zr-Ni-Sn系铜基非晶合金通过甩带法制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为1000MPa，弹性限度为2.2%，维氏硬度为400，经受380小时的盐雾测试后电子产品支架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，对所制备的电子产品支架进行喷砂处理。
本实施例2制得的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，利用铜基非晶合金制备电子产品支架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
实施例3。
本实施例的非晶合金在制备电子产品支架的应用，具体为，利用镍基非晶合金通过快速放电成型法制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为3000MPa，弹性限度为2.5%，维氏硬度为600，经受480小时的盐雾测试后电子产品支架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，对所制备的电子产品支架进行镜面抛光的表面处理。
本实施例3制得的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，利用镍基非晶合金制备电子产品支架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
实施例4。
本实施例的非晶合金在制备电子产品支架的应用，具体为，利用钛基非晶合金通过连续铸造法制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为2300MPa，弹性限度为2.4%，维氏硬度为580，经受400小时的盐雾测试后电子产品支架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，对所制备的电子产品支架进行喷涂防指纹漆的处理。
本实施例4制得的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，利用钛基非晶合金制备电子产品支架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
实施例5。
本实施例的非晶合金在制备电子产品支架的应用，具体为，利用铁基非晶合金通过压铸法制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为2000MPa，弹性限度为2.1%，维氏硬度为540，经受350小时的盐雾测试后电子产品支架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，对所制备的电子产品支架进行镜面抛光的表面处理。
其中，利用非晶合金通过压铸法制备电子产品支架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将非晶合金原材料放入立式真空压铸机的进料口，并由进料口投入到立式真空压铸机的熔融装置中；立式真空压铸机的真空度为10-1torr；
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将非晶合金原材料熔融并形成熔汤，熔汤的温度为900℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入套筒中，然后以冲头将熔汤注入支架模具中；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的支架模具进行冷却成型，得到电子产品支架，冷却速度为100K/s；
步骤五，顶出产品：利用立式真空压铸机设置的顶针顶出电子产品支架。
其中，步骤三中的支架模具为一模多穴的模具。
本实施例5制得的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，利用铁基非晶合金制备电子产品支架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
实施例6。
本实施例的非晶合金在制备电子产品支架的应用，具体为，利用Zr-Cu-Ni-Al-Ti系锆基非晶合金通过热塑成型法制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为1800MPa，弹性限度为2.3%，维氏硬度为590，经受440小时的盐雾测试后电子产品支架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，对所制备的电子产品支架进行喷砂处理。
本实施例6制得的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，利用锆基非晶合金制备电子产品支架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
实施例7。
本实施例的非晶合金在制备电子产品支架的应用，具体为，利用Cu-Ti-Zr-Co-Sn系铜基非晶合金通过连续铸造法制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为2200MPa，弹性限度为2.2%，维氏硬度为570，经受460小时的盐雾测试后电子产品支架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，对所制备的电子产品支架进行PVD处理。
其中，利用非晶合金通过压铸法制备电子产品支架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将非晶合金原材料放入卧式真空压铸机的进料口，并由进料口投入到卧式真空压铸机的熔融装置中；卧式真空压铸机的真空度为10-3torr；
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将非晶合金原材料熔融并形成熔汤，熔汤的温度为1000℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入套筒中，然后以冲头将熔汤注入支架模具中；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的支架模具进行冷却成型，得到电子产品支架，冷却速度为104K/s；
步骤五，顶出产品：利用卧式真空压铸机设置的顶针顶出电子产品支架。
其中，步骤三中的模具为一模多穴的模具。
本实施例7制得的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，利用铜基非晶合金制备电子产品支架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
实施例8。
本实施例的非晶合金在制备电子产品支架的应用，具体为，利用Zr-Cu-Ni-Co-Al-Nb系锆基非晶合金通过真空吸铸法制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为2100MPa，弹性限度为2.4%，维氏硬度为560，经受420小时的盐雾测试后电子产品支架的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，对所制备的电子产品支架进行镜面抛光的表面处理。
其中，利用非晶合金通过压铸法制备电子产品支架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将非晶合金原材料放入立式真空压铸机的进料口，并由进料口投入到立式真空压铸机的熔融装置中；立式真空压铸机的真空度为10-5torr；
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将非晶合金原材料熔融并形成熔汤，熔汤的温度为1100℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入套筒中，然后以冲头将熔汤注入支架模具中；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的支架模具进行冷却成型，得到电子产品支架，冷却速度为106K/s；
步骤五，顶出产品：利用立式真空压铸机设置的顶针顶出电子产品支架。
其中，步骤三中的模具为一模多穴的模具。
本实施例8制得的电子产品支架相对于利用钛合金、不锈钢或铝合金制备的电子产品支架，均具有优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能；而且，利用镍基非晶合金制备电子产品支架具有生产工艺简单，生产效率高和生产成本低的优势，并且所制备的电子产品支架具有使用寿命长的优点。
实施例9。
本实施例用实施例1的锆基非晶合金电子产品支架制备电子产品，其中，该电子产品支架与电子产品本体之间通过焊接的方式连接。
实施例10。
本实施例用实施例2的铜基非晶合金电子产品支架制备电子产品，其中，该电子产品支架与电子产品本体之间通过铆接的方式连接。
实施例11。
本实施例用实施例3的镍基非晶合金电子产品支架制备电子产品，其中，该电子产品支架与电子产品本体之间通过铰接的方式连接。
实施例12。
本实施例用实施例4的钛基非晶合金电子产品支架制备电子产品，其中，该电子产品支架与电子产品本体之间通过卡接的方式连接。
实施例13。
本实施例用实施例5的铁基非晶合金电子产品支架制备电子产品，其中，该电子产品支架与电子产品本体之间通过螺接的方式连接。
实施例14。
本实施例用实施例6的锆基非晶合金电子产品支架制备电子产品，其中，该电子产品支架与电子产品本体之间通过焊接的方式连接。
实施例15。
本实施例用实施例7的铜基非晶合金电子产品支架制备电子产品，其中，该电子产品支架与电子产品本体之间通过铆接的方式连接。
实施例16。
本实施例用实施例8的镍基非晶合金电子产品支架制备电子产品，其中，该电子产品支架与电子产品本体之间通过卡接的方式连接。
性能测试对比实验
将实施例1中利用Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金制备的电子产品支架，与现有技术中利用钛合金(Ti6Al4V)制备的电子产品支架、利用不锈钢(SUS304)制备的电子产品支架、利用铝合金制备的电子产品支架进行性能测试对比实验，所测试的性能包括强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀性能（盐雾测试），所测试的实验数据见表1。
表1 四种材质的电子产品支架的性能测试对比数据表
根据表1的实验数据表明，实施例1中利用Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金制备的电子产品支架，相对于现有技术中利用钛合金制备的电子产品支架、利用不锈钢制备的电子产品支架、利用铝合金制备的电子产品支架，均具有更加优异的强度、弹性限度、维氏硬度和抗腐蚀的性能。
其中，上述性能测试的项目中，抗腐蚀（盐雾测试）的详细实验结果如表2所示。
表2 四种材质的电子产品支架的盐雾测试数据表
由表2的测试数据可知，实施例1中利用Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金制备的电子产品支架，相对于现有技术中利用钛合金制备的电子产品支架、利用不锈钢制备的电子产品支架、利用铝合金制备的电子产品支架，具有更好的抗腐蚀性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：利用非晶合金制备电子产品支架，所制备的电子产品支架的强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为2%~2.5%，维氏硬度为400~600，经受336小时~480小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。
2.根据权利要求1所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：在真空状态和惰性气氛的保护下，利用非晶合金通过甩带法、真空吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法、压铸法或者热塑成型法制备电子产品支架。
3.根据权利要求2所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：所述利用非晶合金通过压铸法制备电子产品支架，包括如下步骤：
步骤一，投料：将非晶合金原材料放入立式或卧式真空压铸机的进料口，并由所述进料口投入到立式或卧式真空压铸机的熔融装置中；所述立式或卧式真空压铸机的真空度为10-1torr~10-5torr；
步骤二，熔融：利用感应加热的方式将非晶合金原材料熔融并形成熔汤，所述熔汤的温度为900℃~1100℃；
步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入套筒中，然后以冲头将熔汤注入支架模具中；
步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的支架模具进行冷却成型，得到电子产品支架，冷却速度为100K/s ~106K/s；
步骤五，顶出产品：利用所述立式或卧式真空压铸机设置的顶针顶出电子产品支架。
4.根据权利要求1所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：所述非晶合金为锆基非晶合金、铜基非晶合金、镍基非晶合金、钛基非晶合金或铁基非晶合金。
5.根据权利要求4所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：所述锆基非晶合金包括Zr-Cu-(Ni/Co)-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金、Zr-Cu-Ni-Co-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金；所述铜基非晶合金包括Cu-Ti-Zr-(Ni/Co) + (Sn)系合金、Cu-Ti-Zr-Ni-Co + (Sn)系合金。
6.根据权利要求1所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：对所述电子产品支架进行PVD处理。
7.根据权利要求1所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：对所述电子产品支架进行喷砂处理或镜面抛光处理。
8.根据权利要求1所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：对所述电子产品支架进行喷涂处理。
9.根据权利要求8所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用，其特征在于：对所述电子产品支架进行喷涂防指纹漆的处理。
10.一种带支架的电子产品，其特征在于：所述电子产品包括电子产品本体，以及与所述电子产品本体连接的权利要求1至9任意一项所述的非晶合金在制备电子产品支架的应用中所制备的电子产品支架。
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