CN108463307B - 纳米复合金属部件的制造方法以及相分离系金属固体彼此的接合方法 - Google Patents

纳米复合金属部件的制造方法以及相分离系金属固体彼此的接合方法 Download PDF

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Abstract

技术问题：本发明提供一种能够容易地制造纳米复合金属部件、并能够降低其制造费用的纳米复合金属部件的制造方法，以及利用了相同原理的相分离系金属固体彼此的接合方法。解决方法：使由第一成分形成的固体的金属体(11)、与由同时含有相对于所述第一成分各自具有正及负的混合热的第二成分以及第三成分的化合物、合金或非平衡合金形成的固体的金属材料(12)接触，以规定的温度进行规定时间热处理，从而使所述第一成分与所述第三成分相互扩散，得到纳米复合金属部件。

Description

纳米复合金属部件的制造方法以及相分离系金属固体彼此的 接合方法
技术领域
本发明涉及一种纳米复合金属部件的制造方法以及相分离系金属固体彼此的接合方法。
背景技术
以往，作为利用热来制造纳米复合金属材料的方法，有如下所述方式，即在将使用的多种材料混合后，进行加热至各材料中的至少一种材料的熔点以上而熔融的工序(例如，参照专利文献1)。
另外，作为多孔金属部件的制造方法，本发明的发明人正在开发所谓的金属熔液脱成分法。该方法通过将由同时含有相对于第一成分各自具有正及负的混合热的第二成分及第三成分，并且具有比由第一成分形成的金属浴的凝固点更高的熔点的化合物、合金或非平衡合金形成的金属材料浸于被控制为比使第三成分从该金属材料减少直至使第二成分减少前的组成变动范围内的液相线温度的最小值更低的温度的金属浴中，由此选择性地使第三成分在金属浴内溶出，得到具有微小间隙的金属部件(例如，参照专利文献2)。根据该金属熔液脱成分法，能够容易地制造具有纳米尺寸的微小间隙的金属材料的多孔质体。
此外，作为不同的固体金属间的界面反应(interfacial reaction)，已经报告了：通过使固体的Ni与固体的Mg接触并进行热处理，从而Ni与Mg相互扩散，并在其边界部分形成由Mg2Ni形成的化合物(例如，参照非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4287461号公报
专利文献2：国际公开第WO2011/092909号
非专利文献
非专利文献1：M.Y.Tsai,M.H.Chou and C.R.Kao,“界面反应和镁-镍类中的主要扩散物(Interfacial reaction and the dominant diffusing species in Mg-Nisystem)”,合金和化合物杂志(Journal of Alloys and Compounds),5March 2009,471,p.90-92.
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明专利文献1所述的纳米复合金属材料的制造方法中，由于加热至至少一种材料的熔点以上而进行熔融，因此存在用于加热至熔点以上的费用、用于处理熔融金属的设备费增大的技术问题。此外，还存在为了处理熔融金属，劳力等增大、制造工序也复杂化的技术问题。
本发明是着眼于这样的技术问题而完成的，故其目的在于，提供一种能够容易地制造纳米复合金属部件、并能够降低其制造费用的纳米复合金属部件的制造方法、以及利用了相同原理的相分离系金属固体彼此的接合方法。
(二)技术方案
为了实现上述目的，本发明的纳米复合金属部件的制造方法特征在于，使由第一成分形成的固体的金属体、与由同时含有相对于所述第一成分各自具有正及负的混合热的第二成分以及第三成分的化合物、合金或非平衡合金形成的固体的金属材料接触，以规定的温度进行规定时间的热处理，由此使所述第一成分与所述第三成分相互扩散。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法基于着眼于如下所述性质的冶金学的方法，即，该性质为：通过使固体的金属体、与由化合物、合金或非平衡合金形成的固体的金属材料接触并进行热处理，由此，取决于与金属体的第一成分的混合热，第三成分从金属材料向金属体、第一成分从金属体向金属材料相互扩散。在相互扩散的过程中，由于第二成分相对于第一成分具有正的混合热，因此不向金属体侧扩散。因此，能够制造在金属材料中由第一成分及第三成分形成的部分与由第二成分形成的部分以纳米级互相交织而成的共连续结构纳米复合金属部件。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法由于利用固体间的相互扩散，因此不需要加热至使用的金属体、金属材料的熔点以上，制造过程中也不产生熔融金属。因此，与熔融的情况相比，能够降低加热费用，也不需要用于处理熔融金属的设备、劳力。以此方式，本发明的纳米复合金属部件的制造方法能够容易地制造纳米复合金属部件，能够降低其制造费用。
与如专利文献2所述的向金属浴中的溶出相比，固体间的相互扩散缓慢地进行，因此根据本发明的纳米复合金属部件的制造方法，能够制造由第一成分及第三成分形成的部分与由第二成分形成的部分互相更加精细地混合而成的纳米复合金属部件。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法通过使热处理的温度、时间变化，能够使所制造的复合部件的各成分的尺寸变化。此外，由于利用第一成分的扩散，反应从金属材料的表面进行，因此通过在途中停止热处理，能够仅将金属材料的表面复合化，能够仅在表面制造纳米复合金属部件。此外，也能够通过将金属材料制成薄膜、中空等任意的形状，从而制造使表面或整体复合化而成的任意形状的纳米复合金属部件。通过在将第一成分气相沉积于金属材料的表面后进行热处理，从而也能够制造纳米复合金属部件。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法在第一成分在绝对温度下的熔点是第二成分在绝对温度下的熔点的一半以上的情况下，也可以将第一成分与第二成分颠倒。在该情况下，能够制造由第二成分及第三成分形成的部分与由第一成分形成的部分在金属材料中以纳米级互相交织而成的共连续结构纳米复合金属部件。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法中，第一成分、第二成分及第三成分分别可以为单种纯元素，也可以为多种元素。另外，本发明中，作为金属成分，也包含碳、硅、硼、锗、锑等半金属元素。此外，所谓混合热，是指在以一定温度将两种以上的物质混合时产生(负的混合热)、或吸收的热量(正的混合热)。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法优选在使所述金属体与所述金属材料接触后，以所述第一成分与所述第三成分相互扩散并结合的方式进行所述热处理。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法中，优选所述热处理保持所述金属体在绝对温度下的熔点的50％以上的温度。该情况下，能够容易且可靠地制造各成分的尺寸更小的纳米复合金属部件。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法为了促进相互扩散，优选地，在热处理期间使固体的金属体及固体的金属材料互相通过研磨后的面紧密地接触。特别优选将所述金属体的与所述金属材料的接触面、以及所述金属材料的与所述金属体的接触面预先进行镜面抛光，并在所述热处理期间，使所述金属体的接触面与所述金属材料的接触面紧密地接触。
本发明的纳米复合金属部件的制造方法中，优选地，所述第一成分由Li、Mg、Ca、Cu、Zn、Ag、Pb、Bi、稀土金属元素、或者以它们中的任一者为主成分的作为合金或化合物的混和体形成，所述第二成分由Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、V、Mo、W、Fe、Co、Ni、C、Si、Ge、Sn中的任一者、或者包含它们中的多个的作为合金或化合物的混和体形成，所述第三成分由Li、Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、Mo、W的任一者、或者包含它们中的多个的混和体形成。例如可以为，所述第一成分由Mg形成，所述第三成分由Ni形成，所述金属材料由含Ni的合金形成。
本发明的相分离系金属固体彼此的接合方法的特征在于，在由第一成分形成的固体的第一金属体、以及由相对于所述第一成分具有正的混合热的第二成分形成的固体的第二金属体的至少任一方的表面形成相对于所述第一成分具有负的混合热的第三成分经合金化而成的合金层，以将所述合金层夹在中间的方式使所述第一金属体与所述第二金属体接触，并以规定的温度进行规定时间的热处理，由此所述第一成分和/或所述第二成分与所述第三成分相互扩散。
本发明的相分离系金属固体彼此的接合方法基于与本发明的纳米复合金属部件的制造方法相同的原理，通过利用固体间的相互扩散，能够将通常难以接合的相分离系的固体金属彼此接合。本发明的相分离系金属固体彼此的接合方法通过在第一金属体的表面形成合金层时进行热处理，从而第三成分向第二金属体侧扩散，第二成分向合金侧扩散，最终在第一金属体与第二金属体的界面生成包含由第一成分及第三成分形成的部分、和由第二成分及第三成分形成的部分的共连续结构纳米复合组织。此外，通过在第二金属体的表面形成合金层时进行热处理，从而第三成分向第一金属体侧扩散，第一成分向合金侧扩散，最终在第一金属体与第二金属体的界面生成包含由第一成分及第三成分形成的部分、和由第二成分及第三成分形成的部分的共连续结构纳米复合组织。
此外，通过在第一金属体及第二金属体的双方的表面形成合金层时进行热处理，从而第一成分及第二成分在合金层内扩散，最终在第一金属体与第二金属体的界面生成包含由第一成分及第三成分形成的部分、和由第二成分及第三成分形成的部分的共连续结构纳米复合组织。如此一来，本发明的相分离系金属固体彼此的接合方法能够利用在第一金属体与第二金属体的界面生成的共连续结构纳米复合组织将作为相分离系的第一金属体与第二金属体牢固地接合。
本发明的相分离系金属固体彼此的接合方法由于基于与本发明的纳米复合金属部件的制造方法相同的原理，因此能够利用与本发明的纳米复合金属部件的制造方法相同的方法实施。此外，作为第一成分、第二成分及第三成分，分别能够使用与本发明的纳米复合金属部件的制造方法中的第一成分、第二成分及第三成分相同的成分。
(三)有益效果
根据本发明，能够提供一种能够容易地制造纳米复合金属部件、并能够降低其制造费用的纳米复合金属部件的制造方法，以及利用了相同原理的相分离系金属固体彼此的接合方法。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法的概略立体图。
图2是本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法的、于460℃进行12小时的热处理时的、热处理后的金属体及金属材料的扫描型显微镜照片，以及用矩形包围的区域的基于EDX的各元素(Ni、Fe、Cr、Mg)的分析结果。
图3是本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法的、于460℃进行12小时的热处理时的(a)：热处理后的金属体及金属材料的扫描型显微镜照片、(b)：(a)的位置A的放大照片、(c)：(a)的位置B的放大照片、(d)：(a)的位置C的放大照片。
图4是表示本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法的、以460℃进行12小时的热处理时的透射型电子显微镜照片。
图5是表示本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法的、(a)：以480℃进行了热处理时的各热处理时间(6小时、12小时、24小时、48小时、72小时)下的金属体及金属材料的扫描型显微镜照片、(b)：以440℃、460℃、480℃进行了热处理时的、热处理时间与反应区域的厚度的关系的图表。
图6是通过图5的(b)求出的各热处理温度的速度常数k的阿累尼乌斯曲线图(日文：アレニウスプロット)。
图7是本发明实施方式的多孔部件的制造方法中使用的金属材料的(a)：哈氏合金(日文：ハステロイ)C-276制的螺旋弹簧的扫描型显微镜照片、(b)：该螺旋弹簧的表面的放大照片、(c)：(b)的一部分的放大照片。
图8是图7所示的金属材料的螺旋弹簧的表面的(a)：扫描型显微镜照片、(b)：(a)的区域的基于EDX的各元素(Ni、Mo、Cr、Fe、W)的分析结果。
图9是本发明实施方式的多孔部件的制造方法的、在将Mg真空蒸镀于图7所示的金属材料的螺旋弹簧的表面后以460℃进行12小时的热处理时的(a)：螺旋弹簧的剖面的扫描型显微镜照片、(b)：(a)的反应区域(复合体层)的放大照片。
图10是表示本发明实施方式的相分离系金属固体彼此的接合方法的概略立体图。
具体实施方式
以下，基于附图，举出实施例对本发明实施方式进行说明。
本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法首先如图1的(a)所示，使用由第一成分形成的固体的金属体11、由同时含有相对于第一成分各自具有正及负的混合热的第二成分以及第三成分的化合物、合金或非平衡合金形成的固体的金属材料12，并使它们互相接触。
图1所示的具体的一例中，作为金属体11，使用纯镁(pure Mg)，作为金属材料12，使用(Fe0.8Cr0.2)50Ni50合金。此时，第一成分为Mg，第二成分为Fe0.8Cr0.2、第三成分为Ni。此外，对于金属体11及金属材料12，预先将各自的接触面平坦地进行研磨(polishing)并进行镜面抛光，并在其各接触面使它们互相紧密地接触。镜面抛光中可以使用离子剥离加工等。
接着，如图1的(b)所示，为了在处理中不分开而在金属体11与金属材料12之间施加负载(loading)，并进行作为热处理的退火处理(annealing)。热处理以金属体11保持在绝对温度下的熔点的50％以上的温度来进行。由此，依靠与作为金属体11的第一成分的混合热，第三成分从金属材料12向金属体11、第一成分从金属体11向金属材料12相互扩散。由于金属材料12的第二成分相对于第一成分具有正的混合热，因此不向金属体11侧扩散。由此，如图1的(c)所示，在金属材料12中，可得到由第一成分及第三成分形成的部分与由第二成分形成的部分以纳米级互相混合的状态的反应区域(reaction layer)13，能够制造纳米复合金属部件。
图1所示的具体一例中，由于金属体11的Mg的熔点为650℃(923K)，因此通过以大约420℃～510℃进行热处理，从而Ni从金属材料12向金属体11、金属体11的Mg向金属材料12相互扩散。金属材料12的Fe0.8Cr0.2不会向金属体11侧扩散。由此，在金属材料12中可得到由Mg及Ni形成的Mg2Ni与由Fe0.8Cr0.2形成的部分以纳米级互相混合的状态的反应区域13，能够制造纳米复合金属部件。
实际上，将以460℃进行了12小时的热处理时的扫描型显微镜(SEM)照片、以及基于EDX(能量分散型X射线分析)的各元素(Ni、Fe、Cr、Mg)的分析结果示于图2。此外，将基于透射型电子显微镜(TEM)的、图2中的位置A～D的组成分析的结果示于表1。另外，在表1的右端示出了根据组成分析推测的物质的化学组成。图2中的位置A及B为热处理前的金属体11的区域内的位置，位置C及D为热处理前的金属材料12的区域内的位置。
[表1]
Figure BDA0001723731910000091
如图2及表1所示，确认了在远离与金属材料12的接触面的金属体11中的位置A仅存在Mg，组成未因热处理而变化。此外，确认了在接近与金属材料12的接触面的金属体11中的位置B存在Mg2Ni，通过热处理，Ni从金属材料12扩散至金属体11中，并与Mg结合。此外，确认了在接近与金属体11的接触面的金属材料12中的位置C存在Fe0.8Cr0.2及Mg2Ni，通过热处理，Mg从金属体11扩散至金属材料12中，并与Ni结合。此外，确认了在远离与金属体11的接触面的金属材料12中的位置D，未检出Mg，而存在(Fe0.8Cr0.2)50Ni50，组成未因热处理而变化。以此方式，确认了通过热处理，Ni从金属材料12向金属体11、金属体11的Mg向金属材料12相互扩散，Mg与Ni在扩散到的区域结合，成为Mg2Ni。
同样地，将以460℃进行了12小时的热处理时的扫描型显微镜照片示于图3的(a)。此外，将图3的(a)中的各位置(A～C)处的放大照片示于图3的(b)～(d)。位置A～C为热处理前的金属材料12的区域中的、扩散有第一成分Mg的反应区域13(图3的(a)的左侧缘的一对箭头间的区域)内的位置。位置B为反应区域13的中心附近的位置。位置A为比位置B更靠近与金属体11的接触面的位置。位置C为Mg扩散的前端附近、即反应区域13与金属材料12未变化的区域的边界附近的位置。
如图3的(b)～(d)所示，确认了：在反应区域13内，Mg2Ni(图中亮的部分)与Fe0.8Cr0.2(图中暗的部分)成为以数百nm以下的纳米级互相混合而成的纳米复合体。尤其，确认了在第一成分Mg扩散的前端附近，成为如图3的(d)所示的以100nm以下的纳米级互相混合成丝状的状态。
为了进一步详细地调查图3的(a)的反应区域13中的纳米复合金属部件的组成，进行了基于TEM的组成分析。将进行了组成分析的位置的透射型电子显微镜照片示于图4。组成分析的结果为，确认了虽然图4中的暗的部分为Fe0.819Cr0.172Ni0.009，多少残留有Ni，但具有接近Fe0.8Cr0.2的组成。此外，确认了虽然图4中的亮的部分检出了少许Fe及Cr，但为Mg2Ni金属间化合物。以此方式，确认了图4所示的纳米复合金属部件为Fe0.819Cr0.172Ni0.009/Mg2Ni的共连续纳米复合金属部件。
调查以440℃、460℃、480℃进行了热处理时的、热处理时间与反应区域13的厚度的关系，并将其示于图5。如图5的(a)所示，能够确认随着热处理时间的经过，反应区域13逐渐扩大的情形。此外，如图5的(b)所示，确认了在反应区域13的厚度x与热处理时间t之间存在x2＝k·(t－t0)的关系。其中，k为速度常数，t0为反应开始前的潜伏时间。此外，确认了随着热处理温度变高，反应区域13的扩大速度变快。
将根据图5的(b)求出的各热处理温度的速度常数k的阿累尼乌斯曲线图(Arrhenius plot)示于图6。根据图6求出的、基于热处理的相互扩散的活化能(activationenergy)E为280kJ/mol。
[其他实施例]
将厚度30微米的Ti50Cu50原子％非晶带(金属材料12)以20MPa按压至镜面研磨后的Mg板(金属体11)，加热至作为Mg的熔点的50％以上的温度的480℃并保持。由此，在两者的接触界面形成有以Cu(第三成分)及Mg(第一成分)为主成分的部分、与以Ti(第二成分)为主成分的部分形成的共连续结构纳米复合组织。
此外，利用磁控溅射法使Mn85C15原子％的合金薄膜(金属材料12)以1微米堆积于厚度30微米的Ag箔(金属体11)上。通过在氩氛围中以800℃对其进行热处理，从而Mn从合金薄膜向Ag箔侧扩散，并在界面部分形成由以Ag(第一成分)及Mn(第三成分)为主成分的部分、和以C(第二成分)为主成分的部分形成的共连续结构纳米复合组织。
此外，利用磁控溅射法使Mn85C15原子％的合金薄膜(金属材料12)以1微米堆积于厚度30微米的Cu箔(金属体11)上。通过在氩氛围中以800℃对其进行热处理，由此Mn从合金薄膜向Cu箔侧扩散，并在界面部分形成由以Cu(第一成分)及Mn(第三成分)为主成分的部分、和以C(第二成分)为主成分的部分形成的共连续结构纳米复合组织。
将(Fe0.8Cr0.2)50Ni50合金(金属材料12)以20MPa按压至厚度30微米的Mg86Ni9Ca5原子％的金属玻璃带(金属体11)，并将温度上升至作为金属玻璃带的玻璃化转变温度的140℃以上。由此，金属玻璃带成为过冷却液体，由于粘性流动现象，两者不依赖于表面抛光状态，都无间隙地接触。接着，将其加热至作为Mg86Ni9Ca5合金的熔点的50％以上的温度的450℃并保持。由此，在两者的接触界面形成了由以Mg(第一成分)及Ni(第三成分)为主成分的部分和以Fe及Cr(第二成分)为主成分的部分形成的共连续结构纳米复合组织。
综上所述，本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法由于利用固体间的相互扩散，因此不需要加热至使用的金属体11、金属材料12的熔点以上，在制造过程中也不产生熔融金属。因此，与熔融的情况相比，能够降低加热费用，也不需要用于处理熔融金属的设备、劳力。以此方式，本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法能够容易地制造纳米复合金属部件，能够降低其制造费用。
另外，根据本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法，由于利用第一成分的扩散，从金属材料12的表面进行反应，因此通过在途中停止热处理，能够仅对金属材料12的表面复合化，能够仅在表面制造纳米复合金属部件。此外，也能够将金属材料12制成薄膜、中空等任意的形状，而制造表面或整体复合化而成的任意形状的金属部件。
在将Mg(金属体11；第一成分)真空蒸镀于由哈氏合金C-276(Ni57Cr16Mo16W4Fe5(wt％)合金)形成的螺旋弹簧(金属材料12)的表面后，在Ar气体氛围中，在作为螺旋弹簧中的所有的化合物及Mg保持固相的温度的460℃下进行了12小时的热处理。将真空蒸镀前的哈氏合金C-276制的螺旋弹簧的扫描型显微镜(SEM)照片、及基于EDX(能量分散型X射线分析)的各元素(Ni、Mo、Cr、Fe、W)的分析结果分别示于图7及图8。此外，将热处理后的螺旋弹簧的剖面的扫描型显微镜照片示于图9。
如图7及图8所示，确认了哈氏合金C-276制的螺旋弹簧为包含Mo(第二成分)富集化(日文：濃化)的p相及μ相、和Ni(第三成分)富集化的γ相的多相合金。此外，如图9所示，确认了通过热处理，在蒸镀Mg层与螺旋弹簧的接触界面形成了反应区域13。确认了在该反应区域13内，Ni成分选择性地从γ相扩散至Mg中(已被脱合金)，形成了以Ni(第三成分)与Mg(第一成分)为主成分的部分(图中暗的部分)、以及通过Ni从γ相枯竭从而Mo(第二成分)富集化的部分(图中亮的部分)以纳米级互相混合而成的共连续结构纳米复合组织。
因此，根据本发明实施方式的多孔部件的制造方法，通过在向金属材料12的表面喷射第一成分的蒸汽并使其凝结后，进行热处理，也能够制造纳米复合金属部件。在该情况下，即使为具有复杂的形状的金属材料12，也能够比较容易地制造纳米复合金属部件。由此，例如，能够制造仅表面复合化而成的支架等。
本发明实施方式的相分离系金属固体彼此的接合方法首先如图的10(a)所示，使用由第一成分形成的固体的第一金属体21、和由相对于第一成分具有正的混合热的第二成分形成的固体的第二金属体22，并在第一金属体21及第二金属体22的至少任一方的表面，形成相对于第一成分具有负的混合热的第三成分经合金化而成的合金层23。如图10所示的具体一例中，在第一金属体21的表面形成有合金层23。
另外，合金层23可以通过以下所述方式形成，即，通过在第一金属体21和/或第二金属体22的表面贴附第三成分的金属并进行热处理、或者通过将第一金属体21和/或第二金属体22的表面部浸渍于由第三成分形成的金属浴，来形成合金层23。
接着，以将该合金层23夹在中间的方式按压第一金属体21与第二金属体22其使接触，并以规定的温度进行规定时间的热处理。热处理通过保持第一金属体21在绝对温度下的熔点的50％以上的温度来进行。由此，如图10的(b)所示，第一成分和/或第二成分与第三成分相互扩散，最终在第一金属体21与第二金属体22的界面生成包含由第一成分及第三成分形成的部分、和由第二成分及第三成分形成的部分的共连续结构纳米复合组织24。
如图10所示的具体一例中，通过进行热处理，从而第三成分向第二金属体22侧扩散，第二成分向合金层23侧扩散，最终在第一金属体21与第二金属体22的界面生成包含由第一成分及第三成分形成的部分、和由第二成分及第三成分形成的部分的共连续结构纳米复合组织24。
利用如此所生成的共连续结构纳米复合组织24的锚定效应，能够将作为相分离系的第一金属体21与第二金属体22牢固地接合。以此方式，根据本发明实施方式的相分离系金属固体彼此的接合方法，基于与本发明实施方式的纳米复合金属部件的制造方法相同的原理，通过利用固体间的相互扩散，能够将通常难以接合的相分离系的固体金属彼此接合。
附图标记说明
11-金属体；
12-金属材料；
13-反应区域；
21-第一金属体；
22-第二金属体；
23-合金层；
24-共连续结构纳米复合组织。

Claims (8)

1.一种纳米复合金属部件的制造方法，其特征在于，使由第一成分形成的固体的金属体、与由同时含有相对于所述第一成分各自具有正及负的混合热的第二成分以及第三成分的化合物、合金或非平衡合金形成的固体的金属材料接触，以低于所述金属体及所述金属材料的熔点的温度进行规定时间的热处理，由此使所述第一成分与所述第三成分相互扩散。
2.根据权利要求1所述的纳米复合金属部件的制造方法，其特征在于，在使所述金属体与所述金属材料接触后，以所述第一成分与所述第三成分相互扩散并结合的方式进行所述热处理。
3.根据权利要求1或2所述的纳米复合金属部件的制造方法，其特征在于，所述热处理保持所述金属体在绝对温度下的熔点的50％以上的温度。
4.根据权利要求1或2所述的纳米复合金属部件的制造方法，其特征在于，
将所述金属体的与所述金属材料的接触面、及所述金属材料的与所述金属体的接触面预先进行镜面抛光，
在所述热处理期间，使所述金属体的接触面与所述金属材料的接触面紧密地接触。
5.根据权利要求1或2所述的纳米复合金属部件的制造方法，其特征在于，
所述第一成分由Li、Mg、Ca、Cu、Zn、Ag、Pb、Bi、稀土金属元素、或者以它们中的任一者为主成分的作为合金或化合物的混和体形成，
所述第二成分由Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、V、Mo、W、Fe、Co、Ni、C、Si、Ge、Sn中的任一者、或者包含它们中的多个的作为合金或化合物的混和体形成，
所述第三成分由Li、Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、Mo、W中的任一者、或者包含它们中的多个的混和体形成。
6.根据权利要求1或2所述的纳米复合金属部件的制造方法，其特征在于，
所述第一成分由Mg形成，
所述第三成分由Ni形成，所述金属材料由含Ni合金形成。
7.一种纳米复合金属部件的制造方法，其特征在于，
使由第二成分形成的固体的金属体、与由同时含有第一成分及第三成分的化合物、合金或非平衡合金形成的固体的金属材料接触，以低于所述金属体及所述金属材料的熔点的温度进行规定时间热处理，从而使所述第二成分与所述第三成分相互扩散，
所述第二成分及所述第三成分相对于所述第一成分各自具有正及负的混合热，所述第一成分在绝对温度下的熔点为所述第二成分在绝对温度下的熔点的一半以上。
8.一种相分离系金属固体彼此的接合方法，其特征在于，在由第一成分形成的固体的第一金属体、以及由相对于所述第一成分具有正的混合热的第二成分形成的固体的第二金属体的至少任一方的表面形成相对于所述第一成分具有负的混合热的第三成分经合金化而成的合金层，以将所述合金层夹在中间的方式使所述第一金属体与所述第二金属体接触，并以低于金属体的熔点的温度进行规定时间的热处理，由此使所述第一成分和/或所述第二成分与所述第三成分相互扩散，在所述第一金属体与所述第二金属体的界面生成由以下部分形成的共连续结构纳米复合组织：由所述第一成分及所述第三成分形成的部分和由所述第二成分及所述第三成分形成的部分。
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