JP2016516893A - Zr-based amorphous alloy composition - Google Patents

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Abstract

本発明は、従来の非晶質合金よりもZr含量が高く、常用金属元素のみからなり、工業的、経済的活用性に優れ、実用化が容易な高耐蝕特性のZr基非晶質合金組成物の提供を目的とする。本発明の一観点によれば、Zrが67原子%〜78原子%、Al及びCoのうちから選択された何れか1つ以上が4原子%〜13原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなり、非晶質形成能が0.5mm以上であるZr基非晶質合金組成物が提供される。The present invention is a Zr-based amorphous alloy composition that has a higher Zr content than conventional amorphous alloys, consists only of commonly used metal elements, has excellent industrial and economic utility, and is easy to put into practical use. The purpose is to provide goods. According to one aspect of the present invention, Zr is selected from 67 atomic% to 78 atomic%, and any one or more selected from Al and Co is selected from 4 atomic% to 13 atomic%, Cu and Ni. In addition, a Zr-based amorphous alloy composition in which any one or more of 15% to 24% by atom and the amorphous forming ability is 0.5 mm or more is provided.

Description

本発明は、高耐蝕特性を有する非晶質合金組成物に係り、より詳細には、0.5mm以上の非晶質形成能を有するZr基非晶質合金組成物に関する。   The present invention relates to an amorphous alloy composition having high corrosion resistance, and more particularly to a Zr-based amorphous alloy composition having an amorphous forming ability of 0.5 mm or more.

非晶質合金は、2GPa以上の高強度特性を有し、優れた耐摩耗特性、耐腐蝕性、破壊靭性のような既存の結晶質金属素材と比較して、格段に優れた特性を有している。   Amorphous alloys have high strength characteristics of 2 GPa or more, and outstanding characteristics compared to existing crystalline metal materials such as excellent wear resistance, corrosion resistance, and fracture toughness. ing.

一方、半導体製造工程分野、MEMSのような微細素子の製造はもとより、各種工具、金型、自動車用部品の耐摩耗向上などのためのコーティング形成分野で反応性ガスである窒素と反応して、高軽度のチッ化物を形成することができるジルコニウムをベースとする非晶質合金を利用した多成分系スパッタリングターゲットの開発が要求されている。また、電気自動車の需要が増加するにつれて、高分子電解質型燃料電池に使われる金属バイポーラプレートの耐蝕性向上のために、非晶質材料が注目されている。バイポーラプレートは、初期にはグラファイトを適用していたが、経済性、強度、電気伝導性の改善のために、最近では、金属系バイポーラプレートの開発が進められている。しかしながら、金属系バイポーラプレートの場合、燃料電池の作動環境に対して耐腐蝕特性が低いことが問題点として指摘されている。したがって、最近では、非晶質合金リボンを用いてバイポーラプレートを製造したり、金属系プレート上に非晶質膜をコーティングすることによって、バイポーラプレートの耐腐蝕性を向上させようとする試みがなされている。Zr基非晶質合金の場合、高い形成能を有する合金系として知られており、代表的に、Zr−Al−Ni−Cu基合金の場合、10mm以上の非晶質形成能を有すると報告されている。しかし、報告されたZr基非晶質合金の場合、ほとんどがZrの含量65原子%以下であって、添加されたNi及びCu元素の含量が相対的に高い組成範囲で非晶質形成能を有することが知られている。これにより、耐摩耗特性の向上及び耐腐蝕性の向上のために、非晶質合金を構成しているZrの含量が高く、NiまたはCuの含量が少ない合金系の開発が要求されている。   On the other hand, it reacts with nitrogen, which is a reactive gas, in the field of semiconductor manufacturing process, in the production of fine elements such as MEMS, as well as in the field of coating formation for various tools, molds, wear resistance improvement of automotive parts, etc. Development of a multi-component sputtering target using an amorphous alloy based on zirconium capable of forming a high-mild nitride is required. As demand for electric vehicles increases, amorphous materials have attracted attention for improving the corrosion resistance of metal bipolar plates used in polymer electrolyte fuel cells. In the early days, graphite was applied to bipolar plates, but recently, development of metal bipolar plates has been promoted in order to improve economy, strength, and electrical conductivity. However, in the case of metal bipolar plates, it has been pointed out as a problem that the corrosion resistance is low with respect to the operating environment of the fuel cell. Therefore, recently, attempts have been made to improve the corrosion resistance of bipolar plates by manufacturing bipolar plates using amorphous alloy ribbons or coating amorphous plates on metal-based plates. ing. In the case of a Zr-based amorphous alloy, it is known as an alloy system having a high forming ability. Typically, in the case of a Zr-Al-Ni-Cu-based alloy, it is reported that it has an amorphous forming ability of 10 mm or more. Has been. However, in the reported Zr-based amorphous alloys, most of them have a Zr content of 65 atomic% or less, and have an amorphous forming ability in a composition range in which the contents of added Ni and Cu elements are relatively high. It is known to have. As a result, in order to improve wear resistance and corrosion resistance, it is required to develop an alloy system having a high content of Zr constituting an amorphous alloy and a low content of Ni or Cu.

本発明は、前記問題点を含んだ多様な問題点を解決するためのものであって、従来の合金よりもZr含量が高く、常用金属元素のみからなり、工業的、経済的活用性に優れ、実用化が容易な高耐蝕特性のZr基非晶質合金組成物の提供を目的とする。しかし、このような課題は、例示的なものであって、これにより、本発明の範囲が限定されるものではない。   The present invention is for solving various problems including the above-mentioned problems, and has a higher Zr content than conventional alloys, consisting only of ordinary metal elements, and is excellent in industrial and economical utility. An object of the present invention is to provide a Zr-based amorphous alloy composition having high corrosion resistance that is easy to put into practical use. However, such a problem is exemplary and does not limit the scope of the present invention.

本発明の一観点によれば、Zrが67原子%〜78原子%、Al及びCoのうちから選択された何れか1つ以上が4原子%〜13原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなり、非晶質形成能が0.5mm以上であるZr基非晶質合金組成物が提供される。   According to one aspect of the present invention, Zr is selected from 67 atomic% to 78 atomic%, and any one or more selected from Al and Co is selected from 4 atomic% to 13 atomic%, Cu and Ni. In addition, a Zr-based amorphous alloy composition in which any one or more of 15% to 24% by atom and the amorphous forming ability is 0.5 mm or more is provided.

前記Zr基非晶質合金組成物は、Zrが67原子%〜78原子%、Coが4原子%〜12原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなりうる。   In the Zr-based amorphous alloy composition, Zr is 67 atomic% to 78 atomic%, Co is 4 atomic% to 12 atomic%, and at least one selected from Cu and Ni is 15 atomic% to It can consist of 24 atomic percent.

前記Zr基非晶質合金組成物は、Zrが67原子%〜78原子%、Alが3原子%〜10原子%、Coが2原子%〜9原子%、Cuが17原子%〜23原子%からなりうる。   In the Zr-based amorphous alloy composition, Zr is 67 atomic% to 78 atomic%, Al is 3 atomic% to 10 atomic%, Co is 2 atomic% to 9 atomic%, and Cu is 17 atomic% to 23 atomic%. It can consist of

前記Zr基非晶質合金組成物は、前記合金組成物の溶湯を10K/sec〜10K/secの範囲の冷却速度で鋳造するとき、20μm〜100μmの範囲の鋳造厚さに非晶質リボンが得られる合金組成物であり得る。 The Zr-based amorphous alloy composition has a casting thickness in the range of 20 μm to 100 μm when the molten alloy composition is cast at a cooling rate in the range of 10 4 K / sec to 10 6 K / sec. It can be an alloy composition from which a crystalline ribbon is obtained.

前記Zr基非晶質合金組成物は、非晶質合金粉末またはナノ結晶質合金粉末であり得る。前記Zr基非晶質合金組成物は、フォイル状の非晶質合金リボンまたはナノ結晶質合金リボンであり得る。前記Zr基非晶質合金組成物は、非晶質合金鋳造材またはナノ結晶質合金鋳造材であり得る。   The Zr-based amorphous alloy composition may be an amorphous alloy powder or a nanocrystalline alloy powder. The Zr-based amorphous alloy composition may be a foil-like amorphous alloy ribbon or a nanocrystalline alloy ribbon. The Zr-based amorphous alloy composition may be an amorphous alloy casting or a nanocrystalline alloy casting.

本発明の他の観点によれば、前述した前記合金組成物と同じ組成の非晶質リボンを用いて製造された燃料電池用バイポーラプレートを提供する。   According to another aspect of the present invention, there is provided a bipolar plate for a fuel cell manufactured using an amorphous ribbon having the same composition as the alloy composition described above.

本発明の実施例によれば、非晶質形成能を有し、広い過冷却液相領域を有するZr基非晶質合金組成物を具現することができる。さらに、前記Zr基非晶質合金組成物を所定の温度範囲で加熱して具現した結晶質合金からなるスパッタリングターゲットは、熱的/機械的安定性が大きく向上して、スパッタリング過程中にターゲットが急に破壊される現象が起こらず、安定してスパッタリング工程を行うことができる。また、非常に均一な微細組織を有するので、ターゲットを構成する多成分のスパッタリング率(sputtering yield)の差に起因したターゲット組成と薄膜組成との偏差を小さくする効果があり、薄膜の厚さによる組成均一性を確保することができる。   According to the embodiment of the present invention, it is possible to implement a Zr-based amorphous alloy composition having an amorphous forming ability and a wide supercooled liquid phase region. Furthermore, a sputtering target made of a crystalline alloy embodied by heating the Zr-based amorphous alloy composition in a predetermined temperature range has greatly improved thermal / mechanical stability. The phenomenon of sudden destruction does not occur, and the sputtering process can be performed stably. In addition, since it has a very uniform microstructure, it has the effect of reducing the deviation between the target composition and the thin film composition due to the difference in the sputtering rate of the multi-components constituting the target, depending on the thickness of the thin film The composition uniformity can be ensured.

また、前記非晶質合金組成物からなる非晶質リボンの場合、高分子電解質型燃料電池スタックのバイポーラプレートに適用する場合、金属系プレートに比べて、格段に優れた耐蝕特性を有するバイポーラプレートの製造が可能である。もちろん、このような効果によって、本発明の範囲が限定されるものではない。   In addition, in the case of an amorphous ribbon made of the above amorphous alloy composition, when applied to a bipolar plate of a polymer electrolyte fuel cell stack, the bipolar plate has much better corrosion resistance than a metal plate. Can be manufactured. Of course, the scope of the present invention is not limited by such effects.

本発明による合金組成物で0.5mm以上のバルク非晶質形成が確認された領域を示すZr−Co−(Ni,Cu)系の三元状態図である。FIG. 4 is a Zr—Co— (Ni, Cu) -based ternary phase diagram showing a region where bulk amorphous formation of 0.5 mm or more is confirmed in the alloy composition according to the present invention. 本発明によるZr−(Al,Co)−Cu系の三元状態図である。FIG. 3 is a Zr— (Al, Co) —Cu based ternary phase diagram according to the present invention. 本発明の一部実施例に対する非晶質形成能をX線回折を用いて照射した結果である。It is the result of having irradiated the amorphous formation ability with respect to a part Example of this invention using X-ray diffraction. 本発明の実施例の結晶化特性を示すDSC分析結果が示されている。The DSC analysis results showing the crystallization characteristics of the examples of the present invention are shown. 本発明の実施例2による組成を有する合金組成物を用いて製作されたスパッタリングターゲットの外観である。It is an external appearance of the sputtering target manufactured using the alloy composition which has a composition by Example 2 of this invention. 図5(a)ないし図5(d)は、本発明の実施例によるZr基非晶質合金組成物をアニーリングした後でクラック発生テストを進行した時に表われる圧子跡周辺を電子顕微鏡で観察した結果である。5 (a) to 5 (d) were observed with an electron microscope around the indenter traces that appeared when the crack generation test proceeded after annealing the Zr-based amorphous alloy composition according to the example of the present invention. It is a result. 図6(a)ないし図6(d)は、本発明の実施例によるZr基非晶質合金組成物から製造した結晶質合金ターゲットの微細組織を電子顕微鏡で観察した結果である。6 (a) to 6 (d) are results of observing the microstructure of the crystalline alloy target manufactured from the Zr-based amorphous alloy composition according to the example of the present invention with an electron microscope. 本発明の実施例15の組成を用いて製造された70μm厚さの非晶質合金リボン写真である。It is an amorphous alloy ribbon photograph with a thickness of 70 μm manufactured using the composition of Example 15 of the present invention. 本発明の実施例によるZr基非晶質合金組成物を用いて製造された非晶質リボンの燃料電池スタック雰囲気下で行われた動電位分極試験の結果である。3 is a result of a potentiodynamic polarization test performed in an atmosphere of a fuel cell stack of an amorphous ribbon manufactured using a Zr-based amorphous alloy composition according to an embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳しく説明すれば、次の通りである。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態として具現可能なものであって、以下の実施例は、本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。また、説明の便宜上、図面では、構成要素がそのサイズが誇張または縮小されうる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and can be embodied in various forms different from each other. The following embodiments complete the disclosure of the present invention, and It is provided to fully inform the trader of the scope of the invention. For convenience of explanation, in the drawings, the size of components can be exaggerated or reduced.

本発明で、非晶質とは、全体的に非晶質構造が主をなして、X線回折パターンがハロー(halo)状を成すなどの当業者に通常知られた非晶質相の特性を有する場合を意味する。例えば、非晶質とは、組成物の構造が100%の非晶質で場合だけではなく、結晶質が非晶質構造よりも多く存在して、非晶質の特性を失う程度に含まれるものではない限り、非晶質構造内に一部が結晶質(または、ナノ結晶質)で存在する場合も含みうる。前記ナノ結晶質合金は、結晶粒の平均サイズが100nm未満である金属合金体を意味する。   In the present invention, the term “amorphous” means characteristics of an amorphous phase generally known to those skilled in the art, such as an amorphous structure as a whole and an X-ray diffraction pattern forming a halo shape. Means having For example, the term “amorphous” refers not only to the case where the composition structure is 100% amorphous, but also to the extent that the crystalline is present more than the amorphous structure and loses the amorphous characteristics. Unless it is a thing, the case where a part exists in an amorphous structure by crystalline (or nano crystalline) may also be included. The nanocrystalline alloy means a metal alloy body having an average crystal grain size of less than 100 nm.

本発明で、非晶質形成能(glass forming ability)とは、特定組成の合金がある程度の冷却速度まで容易に非晶質化するか否かを示す相対的な尺度を意味する。一般的に、鋳造を通じて非晶質合金を形成するためには、一定レベル以上の高い冷却速度を必要とし、凝固速度が相対的に遅い鋳造方法(例えば、銅金型鋳造法)で使う場合、非晶質形成組成範囲が減る。一方、回転する銅ロールに溶融合金を落として、リボンや線材に凝固させるメルトスピニング(melt spinning)のような急速凝固法は、10K/sec〜10K/sec以上の極大化された冷却速度が得られて、非晶質を形成することができる組成範囲が拡大される。したがって、特定組成がどれくらいの非晶質形成能を有しているかについての評価は、一般的に与えられた冷却工程の冷却速度によって相対的な値を示す特徴を有する。 In the present invention, the glass forming ability means a relative scale indicating whether an alloy having a specific composition easily becomes amorphous to a certain cooling rate. Generally, in order to form an amorphous alloy through casting, a high cooling rate above a certain level is required, and when used in a casting method having a relatively low solidification rate (for example, a copper mold casting method) The amorphous forming composition range is reduced. On the other hand, a rapid solidification method such as melt spinning, in which a molten alloy is dropped on a rotating copper roll and solidified into a ribbon or wire, has been maximized by 10 4 K / sec to 10 6 K / sec or more. A cooling rate is obtained, and the composition range in which amorphous can be formed is expanded. Therefore, the evaluation of how much amorphous a specific composition has is generally characterized by a relative value depending on the cooling rate of a given cooling step.

このような非晶質形成能は、合金組成と冷却速度とに依存的であり、一般的に、冷却速度は、鋳造厚さに逆比例([冷却速度]∝[鋳造厚さ]−2)するために、鋳造時に非晶質が得られる鋳造材の臨界厚さを評価することによって、非晶質形成能を相対的に定量化できる。例えば、銅金型鋳造法によれば、非晶質構造が得られる鋳造材の臨界鋳造厚さ(棒状である場合には、直径)で表示することができる。他の例として、メルトスピニングによってリボンを形成する場合、非晶質が形成されるリボンの臨界厚さで表示することができる。 Such an amorphous forming ability depends on the alloy composition and the cooling rate, and in general, the cooling rate is inversely proportional to the casting thickness ([cooling rate] 鋳 造 [casting thickness] −2 ). Therefore, the amorphous forming ability can be relatively quantified by evaluating the critical thickness of the cast material from which amorphous is obtained during casting. For example, according to the copper mold casting method, it is possible to display the critical casting thickness (diameter in the case of a rod shape) of a cast material from which an amorphous structure is obtained. As another example, when forming a ribbon by melt spinning, it can be indicated by the critical thickness of the ribbon in which the amorphous is formed.

本発明において、非晶質形成能を有する合金の意味は、前記合金の溶湯を10K/sec〜10K/secの範囲の冷却速度で鋳造するとき、20μm〜100μmの範囲の鋳造厚さに非晶質リボンが得られる合金を意味する。 In the present invention, the meaning of the alloy having an amorphous forming ability is that when the molten metal is cast at a cooling rate in the range of 10 4 K / sec to 10 6 K / sec, the casting thickness in the range of 20 μm to 100 μm. Furthermore, it means an alloy from which an amorphous ribbon can be obtained.

本発明による非晶質形成能を有する合金組成物は、3元素以上の多成分で構成され、主元素間の原子半径の差が12%以上大きく、主元素間の混合熱(heat of mixing)が負の値を有する特徴を有する。   The alloy composition having an amorphous forming ability according to the present invention is composed of multi-components of three or more elements, a difference in atomic radius between main elements is 12% or more, and heat of mixing between the main elements (heat of mixing). Has a characteristic of having a negative value.

本発明の一実施例によるZr基非晶質合金組成物は、Zrが67原子%〜78原子%、Al及びCoのうちから選択された何れか1つ以上が4原子%〜13原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなり、非晶質形成能が0.5mm以上である。例えば、本発明の一実施例によるZr基非晶質合金組成物は、Zrが67原子%〜78原子%、Coが4原子%〜12原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなり、非晶質形成能が0.5mm以上であり得る。他の例を挙げれば、本発明の一実施例によるZr基非晶質合金組成物は、Zrが67原子%〜78原子%、Alが3原子%〜10原子%、Coが2原子%〜9原子%、Cuが17原子%〜23原子%からなり、非晶質形成能が0.5mm以上であり得る。   The Zr-based amorphous alloy composition according to an embodiment of the present invention has a composition in which Zr is 67 atomic% to 78 atomic%, any one or more selected from Al and Co is 4 atomic% to 13 atomic%, Any one or more selected from Cu and Ni consists of 15 atomic% to 24 atomic%, and the amorphous forming ability is 0.5 mm or more. For example, the Zr-based amorphous alloy composition according to an embodiment of the present invention may be any one selected from 67 atomic% to 78 atomic%, Co from 4 atomic% to 12 atomic%, Cu and Ni. One or more may consist of 15 atom% to 24 atom%, and the amorphous forming ability may be 0.5 mm or more. As another example, the Zr-based amorphous alloy composition according to an embodiment of the present invention has a Zr of 67 atom% to 78 atom%, Al of 3 atom% to 10 atom%, and Co of 2 atom% to It may be 9 atomic%, Cu may be 17 atomic% to 23 atomic%, and the amorphous forming ability may be 0.5 mm or more.

一方、本発明の実施例によるZr基非晶質合金組成物は、Zrが67原子%〜78原子%の範囲、厳格には、67原子%〜76原子%の範囲、より厳格には、67.4原子%〜75.7原子%の範囲、さらに厳格には、69.86原子%〜75.7原子%の範囲、さらに厳格には、70.2原子%〜75.7原子%の範囲を有するように制御される。   On the other hand, the Zr-based amorphous alloy composition according to the embodiment of the present invention has a Zr in the range of 67 atomic% to 78 atomic%, strictly speaking, in the range of 67 atomic% to 76 atomic%, more strictly 67 In the range of 4 atomic percent to 75.7 atomic percent, more strictly in the range of 69.86 atomic percent to 75.7 atomic percent, more strictly in the range of 70.2 atomic percent to 75.7 atomic percent. To be controlled.

本明細書で言及する原子%の単位は、全体合金組成物のうちから占める当該原子の比率を意味する。   The unit of atomic% mentioned in the present specification means the proportion of the atom in the total alloy composition.

以下、本発明の理解を助けるために、実施例を提供する。但し、下記の実施例は、本発明の理解を助けるためのものであり、本発明が、下記の実施例によって限定されるものではない。   Examples are provided below to assist in understanding the present invention. However, the following examples are for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

表1には、本発明の実施例によるZr基非晶質合金組成物の合金組成、非晶質形成能(GFA)、非晶質合金のガラス遷移温度(Tg)、結晶化開始温度(Tx)、過冷却液相領域(△T=Tx−Tg)、固相線温度(T)、液相線温度(T)などが示されている。例えば、実施例1の非晶質合金組成は、Zrが67.4原子%、Alが7原子%、Coが3原子%、Cuが22.6原子%であり、それをZr67.4AlCoCu22.6で表示する(以後、合金の組成をこのような方式で表示する)。 Table 1 shows the alloy composition, amorphous forming ability (GFA), glass transition temperature (Tg), and crystallization onset temperature (Tx) of the Zr-based amorphous alloy composition according to the embodiment of the present invention. ), Supercooled liquid phase region (ΔT = Tx−Tg), solidus temperature (T S ), liquidus temperature (T L ), and the like. For example, the amorphous alloy composition of Example 1 is such that Zr is 67.4 atomic%, Al is 7 atomic%, Co is 3 atomic%, and Cu is 22.6 atomic%, which is Zr 67.4 Al. 7 Co 3 Cu 22.6 is displayed (hereinafter, the composition of the alloy is displayed in this manner).

本発明者は、表1に開示されたZr基非晶質合金組成物を非晶質合金鋳造材(非晶質合金棒)、非晶質合金粉末、フォイル状の非晶質合金リボンなどとして具現した。それを具現するための例示的な方法としては、急速凝固法、金型キャスティング法、高圧キャスティング法、アトマイジング法、及び/またはメルトスピニング法などを活用することができる。   The inventor has used the Zr-based amorphous alloy composition disclosed in Table 1 as an amorphous alloy casting (amorphous alloy rod), amorphous alloy powder, foil-like amorphous alloy ribbon, etc. Embodied. As an exemplary method for realizing it, a rapid solidification method, a mold casting method, a high-pressure casting method, an atomizing method, and / or a melt spinning method can be used.

前記非晶質合金鋳造材は、例えば、表1に開示された組成を有する合金ボタン(alloy button)をアークメルティングによって溶解した後、銅金型吸引鋳造法で製造した。一般的に、銅金型吸引鋳造法のような金型鋳造法の冷却速度は、メルトスピニング法に比べて、低い冷却速度を有し、前記組成の合金は、本発明で定義する非晶質形成能を有する。   The amorphous alloy casting was manufactured by, for example, a copper mold suction casting method after melting an alloy button having the composition disclosed in Table 1 by arc melting. Generally, the cooling rate of a die casting method such as a copper die suction casting method is lower than that of a melt spinning method, and the alloy having the above composition is an amorphous material as defined in the present invention. Has the ability to form.

前記非晶質合金粉末は、アトマイジング法で製造可能であるが、例えば、表1に開示された組成を有する合金をアークメルティング法で溶解した後、合金ボタンを製造し、粉末製造装置を用いて合金ボタンを高周波によって再溶解後、溶融合金をアルゴンガスで噴霧して製造した。   The amorphous alloy powder can be manufactured by an atomizing method. For example, after an alloy having the composition disclosed in Table 1 is melted by an arc melting method, an alloy button is manufactured and a powder manufacturing apparatus is prepared. The alloy button was remelted by high frequency and then the molten alloy was sprayed with argon gas.

前記フォイル状の非晶質合金リボンは、メルトスピニング法によって製造され、具体的には、表1に開示された組成比に合わせてアークメルティング法で合金溶湯を製造した後、700rpmの高速で回転する直径600mmの銅ロール表面に前記合金溶湯をノズルを通じて投入して急速凝固させることで製造した。   The foil-like amorphous alloy ribbon is manufactured by a melt spinning method. Specifically, an alloy melt is manufactured by an arc melting method in accordance with the composition ratio disclosed in Table 1, and then at a high speed of 700 rpm. The molten alloy was manufactured by rapidly injecting the molten alloy into the surface of a rotating copper roll having a diameter of 600 mm through a nozzle.

表1に開示された組成を有するZr基非晶質合金組成物は、0.5mm以上の非晶質形成能と11.85℃〜48.55℃の範囲の過冷却液相領域(△T)を具現した。すなわち、本発明者は、高いZrの含量を有しながらも、すなわち、Zrが67原子%〜78原子%の範囲、厳格には、67原子%〜76原子%の範囲、より厳格には、67.4原子%〜75.7原子%の範囲、さらに厳格には、69.86原子%〜75.7原子%の範囲、さらに厳格には、70.2原子%〜75.7原子%の範囲を有しながらも、優れた非晶質形成能と広い範囲の過冷却液相領域を確保することができるZr基非晶質合金組成物を具現した。   The Zr-based amorphous alloy composition having the composition disclosed in Table 1 has an amorphous forming ability of 0.5 mm or more and a supercooled liquid phase region (ΔT in the range of 11.85 ° C. to 48.55 ° C. ). That is, the present inventor has a high Zr content, that is, Zr is in the range of 67 atomic% to 78 atomic%, strictly, in the range of 67 atomic% to 76 atomic%, more strictly, In the range of 67.4 atomic% to 75.7 atomic%, more strictly in the range of 69.86 atomic% to 75.7 atomic%, more strictly in the range of 70.2 atomic% to 75.7 atomic%. A Zr-based amorphous alloy composition capable of ensuring an excellent amorphous forming ability and a wide range of supercooled liquid phase region while having a range was realized.

そのために、表1に開示された実施例1ないし実施例3、実施例5ないし実施例8、実施例10ないし実施例15を参照すれば、本発明の一実施例によるZr基非晶質合金組成物は、Zrが67原子%〜78原子%、Al及びCoのうちから選択された何れか1つ以上が4原子%〜13原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなる。厳格には、Zr基非晶質合金組成物は、Zrが67.4原子%〜75.7原子%、Al及びCoのうちから選択された何れか1つ以上が4.8原子%〜13原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15.7原子%〜23.6原子%からなりうる。この場合、非晶質形成能は、0.5mm〜4mmの範囲を有する。   For this purpose, referring to Examples 1 to 3, Example 5 to Example 8, and Examples 10 to 15 disclosed in Table 1, a Zr-based amorphous alloy according to an embodiment of the present invention. In the composition, Zr is 67 atomic% to 78 atomic%, any one selected from Al and Co is 4 atomic% to 13 atomic%, and any one selected from Cu and Ni. The above consists of 15 atomic% to 24 atomic%. Strictly, the Zr-based amorphous alloy composition has a Zr of 67.4 atomic% to 75.7 atomic%, and at least one selected from Al and Co is 4.8 atomic% to 13 Any one or more selected from among atomic%, Cu and Ni may consist of 15.7 atomic% to 23.6 atomic%. In this case, the amorphous forming ability has a range of 0.5 mm to 4 mm.

図1Aは、本発明のAlが添加されていないZr基非晶質合金領域を図示した状態図である。Alを添加しない場合、十分な非晶質形成能と広い範囲の過冷却液相領域を確保しにくいことが知られている。表1に開示された実施例12ないし実施例15を参照すれば、本発明の一実施例によるZr基非晶質合金組成物は、Alを含まず、Zrが67原子%〜78原子%、Coが4原子%〜12原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなり、さらに厳格には、Alを含まず、Zrが69.86原子%〜75.7原子%、Coが4.8原子%〜12原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15.7原子%〜23.6原子%からなるが、0.5mm〜1mmの範囲の非晶質形成能と13.33℃〜33.86℃の範囲の広い過冷却液相領域を確保することができるということを確認した。   FIG. 1A is a state diagram illustrating a Zr-based amorphous alloy region to which Al of the present invention is not added. It is known that when Al is not added, it is difficult to ensure sufficient amorphous forming ability and a wide range of supercooled liquid phase region. Referring to Examples 12 to 15 disclosed in Table 1, the Zr-based amorphous alloy composition according to an embodiment of the present invention does not include Al, and Zr is 67 atomic% to 78 atomic%. Co is 4 atomic% to 12 atomic%, and at least one selected from Cu and Ni is 15 atomic% to 24 atomic%. More strictly, Al is not included, and Zr is 69.86. At least one selected from atomic percent to 75.7 atomic percent, Co from 4.8 atomic percent to 12 atomic percent, and Cu and Ni consists of 15.7 atomic percent to 23.6 atomic percent. It was confirmed that an amorphous forming ability in the range of 0.5 mm to 1 mm and a wide supercooled liquid phase region in the range of 13.33 ° C. to 33.86 ° C. can be secured.

図1Bは、本発明のZr−(Al,Co)−Cu基非晶質合金範囲を図示した合金状態図である。Niを添加しない場合、十分な非晶質形成能と広い範囲の過冷却液相領域を確保しにくいと知られているが、表1に開示された実施例1、実施例3、実施例5ないし実施例8、実施例10を参照すれば、本発明の一実施例によるZr基非晶質合金組成物は、Niを含まず、Zrが67原子%〜78原子%、Alが3原子%〜10原子%、Coが2原子%〜9原子%、Cuが17原子%〜23原子%からなり、さらに厳格には、Niを含まず、Zrが67.4原子%〜70.9原子%、Alが3原子%〜10原子%、Coが2原子%〜9原子%、Cuが17.1原子%〜22.6原子%からなるが、1mm〜4mmの範囲の非晶質形成能と15.37℃〜48.55℃の範囲の広い過冷却液相領域を確保することができるということを確認した。   FIG. 1B is an alloy phase diagram illustrating the Zr— (Al, Co) —Cu based amorphous alloy range of the present invention. In the case where Ni is not added, it is known that sufficient amorphous forming ability and a wide range of supercooled liquid phase regions are difficult to be secured. However, Examples 1, 3 and 5 disclosed in Table 1 are used. Referring to Examples 8 and 10, the Zr-based amorphous alloy composition according to an embodiment of the present invention does not contain Ni, Zr is 67 atomic% to 78 atomic%, and Al is 3 atomic%. 10 atom%, Co 2 atom% to 9 atom%, Cu 17 atom% to 23 atom%, and more strictly, it does not contain Ni and Zr is 67.4 atom% to 70.9 atom%. Al is composed of 3 atomic% to 10 atomic%, Co is composed of 2 atomic% to 9 atomic%, and Cu is composed of 17.1 atomic% to 22.6 atomic%, but has an amorphous forming ability in the range of 1 mm to 4 mm. It was confirmed that a wide supercooled liquid phase region in the range of 15.37 ° C. to 48.55 ° C. can be secured.

図2は、表1に開示された本発明の一部実施例に対する非晶質形成能をX線回折を用いて照射した結果である。   FIG. 2 shows the result of irradiating the amorphous forming ability of some examples of the present invention disclosed in Table 1 using X-ray diffraction.

図2を参照すれば、表1に開示された実施例2、実施例7、実施例12、及び実施例15によるZr基非晶質合金組成物は、非晶質相で典型的に表われるブロードピーク(broad peak)が観察され、シャープピーク(sharp peak)は表われないことを確認することができる。発明者は、表1に開示されたあらゆる実施例で、このような典型的なブロードピークが観察されることを確認した。   Referring to FIG. 2, the Zr-based amorphous alloy compositions according to Example 2, Example 7, Example 12, and Example 15 disclosed in Table 1 are typically represented in an amorphous phase. It can be confirmed that a broad peak is observed and no sharp peak appears. The inventor has confirmed that such a typical broad peak is observed in all examples disclosed in Table 1.

図3の(a)ないし図3の(d)は、それぞれ表1に開示された本発明の実施例2、実施例7、実施例13、及び実施例15による結晶化特性を示すDSC(示差走査熱量計)分析結果が順次に示されている。   3 (a) to 3 (d) are DSCs (Differential Differences) showing crystallization characteristics according to Example 2, Example 7, Example 13, and Example 15 of the present invention disclosed in Table 1, respectively. Scanning calorimeter) analysis results are shown sequentially.

図3の(a)ないし図3の(d)を参照すれば、表1に開示された本発明の実施例2、実施例7、実施例13、及び実施例15の合金では、昇温時に結晶化挙動による発熱ピークが観察されることを確認した。これにより、本発明の実施例の合金は、合金内の少なくとも一部に非晶質相が存在していることを確認することができる。   Referring to FIGS. 3 (a) to 3 (d), the alloys of Examples 2, 7, 13, and 15 of the present invention disclosed in Table 1 are used at elevated temperatures. It was confirmed that an exothermic peak due to crystallization behavior was observed. Thereby, it can confirm that the alloy of the Example of this invention has an amorphous phase in at least one part in an alloy.

本発明の実施例によるZr基非晶質合金組成物は、半導体製造工程分野、MEMSのような微細素子の製造はもとより、各種工具、金型、自動車用部品の耐摩耗向上などのためのコーティング形成分野で活用されうる。以下、具体的な一例として、スパッタリングターゲットに適用される場合を説明する。   The Zr-based amorphous alloy composition according to the embodiment of the present invention is a coating for improving the wear resistance of various tools, molds, and automotive parts as well as manufacturing of microelements such as MEMS in the field of semiconductor manufacturing processes. Can be used in the field of formation. Hereinafter, the case where it is applied to a sputtering target will be described as a specific example.

スパッタリング工程は、負の電圧が印加されたターゲットにアルゴンイオンなどを高速で衝突させて、ターゲット原子を離脱させて母材に供給することによって、母材の表面に薄膜を形成する技術を言う。スパッタリングを用いて非晶質相薄膜あるいは非晶質相を含むナノ複合薄膜を製造する場合、非晶質からなるターゲットを利用できる。このような非晶質ターゲットは、非晶質形成能が高い多元系金属合金からなり、このような非晶質ターゲットから離脱された異種の金属元素は、母材表面上に非晶質相を有する合金薄膜を形成しうる。   The sputtering process is a technique for forming a thin film on the surface of a base material by causing argon ions or the like to collide with a target to which a negative voltage is applied at a high speed to release target atoms and supplying the target material to the base material. When producing an amorphous phase thin film or a nanocomposite thin film containing an amorphous phase by sputtering, an amorphous target can be used. Such an amorphous target is composed of a multi-component metal alloy having a high amorphous forming ability, and the dissimilar metal element separated from the amorphous target forms an amorphous phase on the surface of the base material. An alloy thin film can be formed.

しかし、このような非晶質ターゲットは、スパッタリング過程でイオンの衝突によって温度が増加し、このような温度増加によってターゲットの表面付近の組織が変化されうる。すなわち、熱的に不安定な非晶質相の特性上、ターゲットの温度が増加する場合、ターゲット表面で局部的な結晶化が進行しうる。このような局部的な結晶化は、ターゲットの体積変化及び構造緩和を起こし、これにより、ターゲットの脆性が増加して、スパッタリング工程中にターゲットが容易に破壊される結果をもたらしうる。工程中にターゲットが破壊される場合、製品生産に致命的な問題となり、したがって、スパッタリング工程中に、このような破壊が生じない安定したターゲットを確保することが非常に重要である。   However, the temperature of such an amorphous target increases due to ion collision during the sputtering process, and the structure near the surface of the target can be changed due to such temperature increase. That is, due to the characteristics of the thermally unstable amorphous phase, when the target temperature increases, local crystallization can proceed on the target surface. Such local crystallization can cause volume change and structural relaxation of the target, thereby increasing the brittleness of the target and can result in the target being easily destroyed during the sputtering process. If the target is destroyed during the process, it becomes a fatal problem for product production. Therefore, it is very important to secure a stable target that does not cause such destruction during the sputtering process.

本発明者は、前述したZr基非晶質合金(または、ナノ結晶質合金)を複数個準備する段階と、前記複数個の非晶質合金(または、ナノ結晶質合金)を前記非晶質合金(または、ナノ結晶質合金)の結晶化開始温度以上、溶融温度未満の温度範囲で熱加圧して、結晶粒の平均サイズが0.1μm〜5μmの範囲(厳格には、0.1μm〜1μmの範囲、より厳格には、0.1μm〜0.5μmの範囲、さらに厳格には、0.3μm〜0.5μmの範囲)を有する結晶質合金を製造する段階と、を行うことで具現される結晶質合金からなるスパッタリング用合金ターゲットが熱的/機械的安定性が大きく向上して、スパッタリング過程中にターゲットが急に破壊される現象が起こらず、安定してスパッタリング工程を行うことができることを確認した。また、非常に均一な微細組織を有するので、ターゲットを構成する多成分のスパッタリング率の差に起因したターゲット組成と薄膜組成との偏差を小さくする効果があり、薄膜の厚さによる組成均一性を確保することができる効果があることを確認した。これについてのより詳細な内容は、本願の発明者が既に出願した特許出願番号第10−2011−0129888号及び第10−2013−0065244号を参照することができる。   The inventor prepares a plurality of the aforementioned Zr-based amorphous alloys (or nanocrystalline alloys), and converts the plurality of amorphous alloys (or nanocrystalline alloys) into the amorphous state. An alloy (or nanocrystalline alloy) is heat-pressed in a temperature range not lower than the crystallization start temperature and lower than the melting temperature, and the average size of the crystal grains is in the range of 0.1 μm to 5 μm (strictly, 0.1 μm Producing a crystalline alloy having a range of 1 μm, more strictly, a range of 0.1 μm to 0.5 μm, and more strictly a range of 0.3 μm to 0.5 μm. The sputtering alloy target made of a crystalline alloy is greatly improved in thermal / mechanical stability, and the target is not destroyed suddenly during the sputtering process, and the sputtering process can be performed stably. I confirmed that I can . In addition, since it has a very uniform microstructure, it has the effect of reducing the deviation between the target composition and the thin film composition due to the difference in the sputtering rates of the multiple components that make up the target. It was confirmed that there was an effect that could be secured. For more details on this, reference may be made to patent application numbers 10-2011-0129888 and 10-2013-0065244 already filed by the inventors of the present application.

図4は、本発明の表1に開示された実施例2の非晶質合金組成を用いて製造されたターゲットのスパッタリング後の外観写真である。図4を参照すれば、製造されたスパッタリングターゲットは、スパッタリング工程中に破壊が観察されず、スパッタリング後の表面は、構成成分間のスパッタリングイールド(yield)の差による不均一性が観察されていない。   FIG. 4 is an appearance photograph after sputtering of a target manufactured using the amorphous alloy composition of Example 2 disclosed in Table 1 of the present invention. Referring to FIG. 4, the manufactured sputtering target is not observed to be broken during the sputtering process, and the surface after sputtering is not observed to be non-uniform due to the difference in sputtering yield between components. .

図5は、本発明の表1に開示された実施例2、実施例7、実施例12、及び実施例15の組成によるZr基非晶質合金組成物をアニーリングした後でクラック発生テストを進行した時に表われる圧子跡周辺を電子顕微鏡で観察した結果であり、図6は、本発明の表1に開示された実施例2、実施例7、実施例12、及び実施例15の組成によるZr基非晶質合金組成物から製造した結晶質合金ターゲットの微細組織を電子顕微鏡で観察した結果である。   FIG. 5 shows a crack generation test after annealing the Zr-based amorphous alloy compositions according to the compositions of Example 2, Example 7, Example 12, and Example 15 disclosed in Table 1 of the present invention. FIG. 6 is a result of observing the periphery of the indenter appearing with an electron microscope. FIG. 6 shows Zr according to the compositions of Example 2, Example 7, Example 12, and Example 15 disclosed in Table 1 of the present invention. It is the result of having observed the fine structure of the crystalline alloy target manufactured from the base amorphous alloy composition with the electron microscope.

図5及び図6を参照すれば、本発明の表1に開示された実施例によるZr基非晶質合金組成物を非晶質合金の結晶化開始温度以上、溶融温度未満の温度範囲でアニーリングして形成したスパッタリング合金ターゲットは、0.1μm〜約5μmの範囲のサイズを有する結晶粒が均一に分布する結晶質組織を有し、クラックが発生しないことを確認することができる。   Referring to FIGS. 5 and 6, the Zr-based amorphous alloy composition according to the embodiment disclosed in Table 1 of the present invention is annealed in a temperature range above the crystallization start temperature of the amorphous alloy and below the melting temperature. The sputtering alloy target thus formed has a crystalline structure in which crystal grains having a size in the range of 0.1 μm to about 5 μm are uniformly distributed, and it can be confirmed that no cracks are generated.

また、本発明の実施例によるZr基非晶質合金組成物は、非晶質合金リボン状に製造されて、高分子電解質型燃料電池に使われる金属バイポーラプレートとして使われる。以下、具体的な一例として、非晶質合金リボンを用いてバイポーラプレートに適用される場合を説明する。金属系バイポーラプレートの場合、燃料電池の作動環境に対する低い耐腐蝕特性によって、燃料電池の特性低下現象が発生している。したがって、最近、非晶質合金リボンを用いてバイポーラプレートを製造したり、金属系プレート上に非晶質膜をコーティングすることによって、バイポーラプレートの耐腐蝕性を向上させようとする試みがなされている。前述したように、本発明の非晶質合金ターゲットを用いて金属系バイポーラプレート表面に非晶質膜をコーティングする方法を使い、さらに他の例として、現在使われているステンレス鋼を代替するための材料であって、本発明の非晶質合金を用いて製造された非晶質リボンを使うことができる。   In addition, the Zr-based amorphous alloy composition according to the embodiment of the present invention is manufactured as an amorphous alloy ribbon and used as a metal bipolar plate used in a polymer electrolyte fuel cell. Hereinafter, the case where it applies to a bipolar plate using an amorphous alloy ribbon is demonstrated as a specific example. In the case of a metal bipolar plate, the characteristics of the fuel cell are lowered due to the low corrosion resistance against the operating environment of the fuel cell. Therefore, recently, attempts have been made to improve the corrosion resistance of bipolar plates by manufacturing bipolar plates using amorphous alloy ribbons or coating amorphous plates on metal-based plates. Yes. As described above, using the method of coating an amorphous film on the surface of a metal bipolar plate using the amorphous alloy target of the present invention, as another example, to replace the currently used stainless steel It is possible to use an amorphous ribbon manufactured using the amorphous alloy of the present invention.

図7は、本発明の実施例15による非晶質合金組成を用いて製造された非晶質合金リボンの写真である。また、図8は、本発明の実施例2、実施例7、実施例12、及び実施例15の組成の非晶質合金リボンを用いて高分子電解質型燃料電池スタック環境と同じ条件で実験した動電位分極試験の結果である。動電位分極試験は、1M HSO+2ppm HF溶液を利用し、−0.6V〜1.2Vのポテンシャル(Potential)範囲で測定した。表2に、各合金組成による非晶質リボンの動電位分極実験の結果を整理した。 FIG. 7 is a photograph of an amorphous alloy ribbon manufactured using the amorphous alloy composition according to Example 15 of the present invention. FIG. 8 shows an experiment using the amorphous alloy ribbons having the compositions of Example 2, Example 7, Example 12 and Example 15 of the present invention under the same conditions as the polymer electrolyte fuel cell stack environment. It is a result of a potentiodynamic polarization test. The potentiodynamic polarization test was performed in a potential range of −0.6 V to 1.2 V using a 1M H 2 SO 4 +2 ppm HF solution. Table 2 summarizes the results of potentiodynamic polarization experiments on amorphous ribbons with different alloy compositions.

表2によれば、現在金属系バイポーラプレート材質として使われているステンレス鋼板の場合、腐蝕電流密度が5.60×10−5A/cmで測定されるが、一方、本発明のZr基非晶質合金リボンの場合、1.78×10−8A/cmの腐蝕電流密度が得られることを確認した。これは、本発明の非晶質合金リボンの腐蝕特性がステンレス鋼板に比べて、非常に優れていることを証明するものである。 According to Table 2, the corrosion current density is measured at 5.60 × 10 −5 A / cm 2 in the case of the stainless steel plate currently used as the metal bipolar plate material, while the Zr group of the present invention is measured. In the case of an amorphous alloy ribbon, it was confirmed that a corrosion current density of 1.78 × 10 −8 A / cm 2 was obtained. This proves that the corrosion characteristics of the amorphous alloy ribbon of the present invention are very excellent compared to the stainless steel plate.

図8は、本発明の実施例2、実施例7、実施例12、及び実施例15の組成の非晶質合金リボンを用いて測定された動電位分極試験の結果を図解するグラフである。ステンレス鋼板の場合、燃料電池スタックの作動環境である1.0Vの腐蝕電位で過不動態反応による腐蝕現象が発生することが確認されたが、本発明の実施例による非晶質合金リボンの場合、燃料電池スタックの作動環境である0.6〜1.2Vの範囲の腐蝕電位で不動態反応後、これ以上の腐蝕が発生しないことを確認することができる。したがって、本発明の非晶質合金組成を利用した非晶質リボンの場合、燃料電池スタック使用環境で優れた耐腐蝕性を有するということが分かる。   FIG. 8 is a graph illustrating the results of a potentiodynamic polarization test measured using amorphous alloy ribbons of the compositions of Example 2, Example 7, Example 12, and Example 15 of the present invention. In the case of a stainless steel plate, it was confirmed that a corrosion phenomenon due to a hyperpassive reaction occurred at a corrosion potential of 1.0 V, which is the operating environment of the fuel cell stack, but in the case of an amorphous alloy ribbon according to an embodiment of the present invention. It can be confirmed that no further corrosion occurs after the passive reaction at a corrosion potential in the range of 0.6 to 1.2 V, which is the operating environment of the fuel cell stack. Therefore, it can be seen that the amorphous ribbon using the amorphous alloy composition of the present invention has excellent corrosion resistance in the environment where the fuel cell stack is used.

本発明は、図面に示された実施例を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これにより多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されるべきである。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely illustrative, and various modifications and equivalent other embodiments can be made by those skilled in the art. You will understand that. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims.

本発明は、Zr基非晶質合金組成物関連の技術分野に適用可能である。   The present invention is applicable to technical fields related to Zr-based amorphous alloy compositions.

Claims (5)

Zrが67原子%〜78原子%、Al及びCoのうちから選択された何れか1つ以上が4原子%〜13原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなり、非晶質形成能が0.5mm以上であるZr基非晶質合金組成物。   Zr is 67 atom% to 78 atom%, any one or more selected from Al and Co is 4 atom% to 13 atom%, and any one or more selected from Cu and Ni is 15 atoms A Zr-based amorphous alloy composition comprising about 24 to 24 atomic% and having an amorphous forming ability of 0.5 mm or more. 前記組成物は、Zrが67原子%〜78原子%、Coが4原子%〜12原子%、Cu及びNiのうちから選択された何れか1つ以上が15原子%〜24原子%からなる請求項1に記載のZr基非晶質合金組成物。   In the composition, Zr is 67 atom% to 78 atom%, Co is 4 atom% to 12 atom%, and at least one selected from Cu and Ni is 15 atom% to 24 atom%. Item 2. The Zr-based amorphous alloy composition according to Item 1. 前記組成物は、Zrが67原子%〜78原子%、Alが3原子%〜10原子%、Coが2原子%〜9原子%、Cuが17原子%〜23原子%からなる請求項1に記載のZr基非晶質合金組成物。   2. The composition according to claim 1, wherein the composition comprises 67 atomic% to 78 atomic% of Zr, 3 atomic% to 10 atomic% of Al, 2 atomic% to 9 atomic% of Co, and 17 atomic% to 23 atomic% of Cu. The Zr-based amorphous alloy composition described. 前記合金組成物は、前記合金組成物の溶湯を10K/sec〜10K/secの範囲の冷却速度で鋳造するとき、20μm〜100μmの範囲の鋳造厚さに非晶質リボンが得られる合金組成物である請求項1ないし請求項3のうち何れか一項に記載のZr基非晶質合金組成物。 When the alloy composition is cast at a cooling rate in the range of 10 4 K / sec to 10 6 K / sec, an amorphous ribbon is obtained in a casting thickness in the range of 20 μm to 100 μm. The Zr-based amorphous alloy composition according to any one of claims 1 to 3, which is an alloy composition to be obtained. 前記合金組成物と同じ組成の非晶質リボンを用いて製造された請求項1ないし請求項3のうち何れか一項に記載の燃料電池用バイポーラプレート。   The bipolar plate for a fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the bipolar plate is manufactured using an amorphous ribbon having the same composition as the alloy composition.
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