CN110106456A - 一种非晶合金支架及其制备方法 - Google Patents

一种非晶合金支架及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非晶合金支架及其制备方法，非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；其中，非晶合金材料的硬度≥350Hv，非晶合金材料的相对磁导率<1.02；非晶合金支架具有强度高、相对磁导率低的特点，不会与电子元器件发生耦合反应，不影响信号传输。

Description

一种非晶合金支架及其制备方法
本申请为申请号201810053776.8、申请日2018年1月19日、发明名称“一种非晶合金支架及其制备方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种非晶合金支架及其制备方法，属于支架材料技术领域。
背景技术
支架的用途往往用来起到支撑、保护、固定的作用，在现有技术中的支架根据工作环境和需求不同，采用较多的为金属类和塑料类。金属材质的支架有镁、铝、钛、铜、钢铁等多种类型，在不同的需求条件下有应用。在金属类的支架中，材质轻的材料往往强度比较低，如镁合金、铝合金；材质较重的材料一般具有更高的强度，如铸铁、不锈钢、钨等。
目前产品的设计越来越向轻量化，功能集中、体积更小的方向发展。常规的材料作为产品中用于连接、固定、支撑的部分，既要满足强度冲击性能等指标性的需求，又要尽可能做到更轻更薄。对于支架的要求是既要对需要相连的部件起到固定、保护、隔离的作用，又不能过重以及占用过多的空间，同时又要兼具耐磨性和装饰性。因此开发一款既轻便又具有较高强度硬度的支架对现代的轻量化产品来说非常迫切。
针对消费电子产品中较多的元器件模组，如摄像头、话筒、指纹识别等，一般具有精密的电磁线圈。线圈的功率与所需传输的信号强度有关。现有技术对此类元器件模组的保护一般采用不锈钢材料。保护材料如果导磁性能较好则容易放大电磁信号，造成设计信号与实际传输信号不匹配的情况。不锈钢支架如果要求不导磁，则需要经过热处理将内部结构转变成奥氏体，需要在加工到所需尺寸和精度的基础上额外增加一步热处理的工序。整体成本升高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种非晶合金支架，它具有强度高、相对磁导率低的特点，不会与电子元器件发生耦合反应，不影响信号传输。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；其中，非晶合金材料的硬度≥350Hv，非晶合金材料的相对磁导率<1.02。
进一步地，非晶合金材料的相对磁导率≤1。
进一步地，所述非晶合金材料为锆基非晶合金基体，其通式为：ZraHfbTicCudNieMfNg，其中，a、b、c、d、e、f、g为对应元素的重量百分比，40％≤a≤50％，0≤b≤12％，6％≤c≤12％，9％≤d≤16％，7≤e≤12％，14≤f≤23％，0≤g≤2％，a+b+c+d+e+f+g＝1；M为Al、Be和Mg中的至少一种，N为Y和C中的至少一种。
进一步地，所述支架通过以下方法制备得到：将配方量的各金属原料进行混合，在10-4至10-1MPa的真空度下加热至900-1300℃后，采用压铸成型后，冷却至室温，即得。
进一步地，所述非晶合金材料为Zr45Ti10Cu11.5Ni11.5Be20.5Mg0.5Y1。
进一步地，所述非晶合金材料为镍基非晶合金基体，其通式为：NihXiRjNbk，其中，h、i、j、k为对应元素的重量百分比，52％≤h≤64％，20≤i≤40％，0≤j≤7％，5％≤k≤18％，h+i+j+k＝1；X为Zr、Hf、Ta和Ti中的至少一种，R为Sn、Si和P中的至少一种。
进一步地，所述支架通过以下方法制备得到：将配方量的各金属原料进行混合，在10-3至10-1MPa的真空度下，加热至1200-1500℃后，重力铸造成型后，冷却至室温，即得。
进一步地，所述非晶合金材料为Ni53.25Ta37.25P4Nb5.5。
进一步地，所述非晶合金材料为钛基非晶合金基体，其通式为：TilZrmCunNioZp，其中，l、m、n、o、p为对应元素的重量百分比，40％≤l≤60％，0≤m≤15％，15％≤n≤35％，7％≤o≤21％，1％≤p≤6％，l+m+n+o+p＝1；Z为Si、Sn、Al和B中的至少一种。
进一步地，所述支架通过以下方法制备得到：取厚度为0.5-1mm的非晶合金板，加热至300-450℃后热压成型，冷却至室温，即得。
进一步地，所述非晶合金材料为Ti42Zr10Cu25Ni18Sn5。
进一步地，支架为电磁产品支架。
本发明的有益效果在于：
本发明所提供的非晶合金支架，其中非晶合金的硬度在350Hv以上，提高了产品在该使用条件下的完整度、对物件的支撑能力，节省空间，并且质量较轻，装卸方便。另外，本发明的非晶合金材料的相对磁导率小于1.02，它具有相对磁导率低的特点，不会与电子元器件发生耦合反应，不影响信号传输。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；其中，非晶合金材料的硬度≥350Hv，非晶合金材料的相对磁导率<1.02。
作为优选的实施方式，非晶合金材料的相对磁导率≤1。
作为优选的实施方式，非晶合金材料为锆基非晶合金基体，其通式为：ZraHfbTicCudNieMfNg，其中，a、b、c、d、e、f、g为对应元素的重量百分比，40％≤a≤50％，0≤b≤12％，6％≤c≤12％，9％≤d≤16％，7≤e≤12％，14≤f≤23％，0≤g≤2％，a+b+c+d+e+f+g＝1；M为Al、Be和Mg中的至少一种，N为Y和C中的至少一种。
作为优选的实施方式，支架通过以下方法制备得到：将配方量的各金属原料进行混合，在10-4至10-1MPa的真空度下加热至900-1300℃后，采用压铸成型后，冷却至室温，即得。
作为优选的实施方式，非晶合金材料为镍基非晶合金基体，其通式为：NihXiRjNbk，其中，h、i、j、k为对应元素的重量百分比，52％≤h≤64％，20≤i≤40％，0≤j≤7％，5％≤k≤18％，h+i+j+k＝1；X为Zr、Hf、Ta和Ti中的至少一种，R为Sn、Si和P中的至少一种。
作为优选的实施方式，支架通过以下方法制备得到：将配方量的各金属原料进行混合，在10-3至10-1MPa的真空度下，加热至1200-1500℃后，重力铸造成型后，冷却至室温，即得。
作为优选的实施方式，非晶合金材料为钛基非晶合金基体，其通式为：TilZrmCunNioZp，其中，l、m、n、o、p为对应元素的重量百分比，40％≤l≤60％，0≤m≤15％，15％≤n≤35％，7％≤o≤21％，1％≤p≤6％，l+m+n+o+p＝1；Z为Si、Sn、Al和B中的至少一种。
作为优选的实施方式，支架通过以下方法制备得到：取厚度为0.5-1mm的非晶合金板，加热至300-450℃后热压成型，冷却至室温，即得。
作为优选的实施方式，支架为电磁产品支架。
以下时本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Zr41Hf11.5Ti7Cu15.9Ni10.6Al14。
该非晶合金支架的制备方法为：将配方量的各金属原料进行混合，在10-3MPa的真空度下加热至1000℃后，采用压铸成型后，冷却至室温，即得。
经检测得到实施例1的硬度为508Hv，磁导率为1。
实施例2：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Zr45Ti10Cu11.5Ni11.5Be20.5Mg0.5Y1。
该非晶合金支架的制备方法为：将配方量的各金属原料进行混合，在10-3MPa的真空度下加热至1250℃后，采用压铸成型后，冷却至室温，即得。
经检测得到实施例2的硬度为519Hv，磁导率为0.99。
实施例3：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Zr47Ti11Cu9.5Ni8Be22.5C2。
该非晶合金支架的制备方法为：将配方量的各金属原料进行混合，在10-4MPa的真空度下加热至1300℃后，采用压铸成型后，冷却至室温，即得。
经检测得到实施例3的硬度为527Hv，磁导率为1。
实施例4：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Ni56Zr19Ti12Sn3.5Si3Nb6.5。
该非晶合金支架的制备方法为：将配方量的各金属原料进行混合，在10-1MPa的真空度下，加热至1300℃后，重力铸造成型后，冷却至室温，即得。
经检测得到实施例4的硬度为825Hv，磁导率为1。
实施例5：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Ni53.25Ta37.25P4Nb5.5。
该非晶合金支架的制备方法为：将配方量的各金属原料进行混合，在10-2MPa的真空度下，加热至1400℃后，重力铸造成型后，冷却至室温，即得。
经检测得到实施例5的硬度为820Hv，磁导率为1。
实施例6：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Ni63Hf7.5Ti12.5Nb17。
该非晶合金支架的制备方法为：将配方量的各金属原料进行混合，在10-1MPa的真空度下，加热至1450℃后，重力铸造成型后，冷却至室温，即得。
经检测得到实施例6的硬度为813Hv，磁导率为1.01。
实施例7：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Ti48Zr13Cu31Ni7Si1。
该非晶合金支架的制备方法为：取厚度为0.8mm的非晶合金板，加热至400℃后热压成型，冷却至室温，得到支架。
经检测得到实施例7的硬度为624Hv，磁导率为1。
实施例8：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Ti42Zr10Cu25Ni18Sn5。
该非晶合金支架的制备方法为：取厚度为0.5mm的非晶合金板，加热至430℃后热压成型，冷却至室温，得到支架。
经检测得到实施例8的硬度为629Hv，磁导率为0.99。
实施例9：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Ti57Zr3Cu33Ni12Al7Si3B1。
该非晶合金支架的制备方法为：取厚度为1mm的非晶合金板，加热至430℃后热压成型，冷却至室温，得到支架。
经检测得到实施例9的硬度为630Hv，磁导率为1.01。
实施例10：
一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；该非晶合金为Ti54Cu20Ni20B1Si2Sn3。
该非晶合金支架的制备方法为：取厚度为0.8mm的非晶合金板，加热至350℃后热压成型，冷却至室温，得到支架。
经检测得到实施例10的硬度为657Hv，磁导率为0.99。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种非晶合金支架，包括具有至少一个支撑部的支架主体，其特征在于，该支架主体的至少一部分由非晶合金材料制备而成；其中，非晶合金材料的硬度≥350Hv，非晶合金材料的相对磁导率<1.02；
所述非晶合金材料为镍基非晶合金基体，其通式为：NihXiRjNbk，其中，h、i、j、k为对应元素的重量百分比，52％≤h≤64％，20≤i≤40％，0≤j≤7％，5％≤k≤18％，h+i+j+k＝1；X为Zr、Hf、Ta和Ti中的至少一种，R为Sn、Si和P中的至少一种。
2.如权利要求1所述的非晶合金支架，其特征在于，所述非晶合金材料的相对磁导率≤1。
3.如权利要求1所述的非晶合金支架，其特征在于，所述非晶合金材料为Ni53.25Ta37.25P4Nb5.5。
4.如权利要求1所述的非晶合金支架，其特征在于，所述支架为电磁产品支架。
5.一种如权利要求1所述的非晶合金支架的制备方法，其特征在于，将配方量的各金属原料进行混合，在10-3至10-1MPa的真空度下，加热至1200-1500℃后，重力铸造成型后，冷却至室温，即得。
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