TWI755989B - 形成含金屬之溶體的方法、液態溶體及固態溶體 - Google Patents

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一種形成含金屬之溶體的方法，包括：混合含金屬之材料及離子液體，以形成一混合物；以及攪拌該混合物，以形成第一溶體，其中，該第一溶體之導電度對該含金屬之材料之導電度的比值小於1.01。

Description

形成含金屬之溶體的方法、液態溶體及固態溶體
本發明係關於一種形成含金屬之溶體的方法，特別是關於一種藉由使用離子液體作為溶劑形成含金屬之溶體的方法。
由於金屬玻璃具有優異的機械性質、化學特性，例如：高強度、高耐蝕性、低摩擦性數、及接近理論的彈性極限，近年來金屬玻璃已成為受矚目的新穎材料。相較於習知技術中對金屬玻璃施以熔融手段的作法，更佳的作法是，先將金屬玻璃溶解以形成溶液，再取用該含金屬玻璃之溶液進行各種加工製程，藉此，更能拓展金屬玻璃的應用層面，且利用溶液之形成為更經濟又極富潛力的作法。
進一步而言，形成溶液的習知技術中，常使用無機酸溶解金屬，此類無機酸舉例如鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸等強酸。然而，此類強酸具有腐蝕性，對環境並不友善。不但如此，目前已知能溶解金屬的酸，皆會在溶解過程中與金屬化學反應產生鹽類。也就是說，使用這類無機酸作為溶劑溶解金屬時，並無法使金屬以不帶電的分子或原子狀態溶解並分散於溶劑中。換言之，若使用這類無機酸溶解金屬玻璃，金屬鹽形成的同時 也意味著玻璃結構受到解構，使得所形成的溶液應用於後續加工所產生之製品難以再現出金屬玻璃各種優異的性質，因而限制了金屬玻璃的應用。
有鑑於此，亟需一種溶解金屬玻璃之方法，其能使金屬玻璃以不帶電的分子或原子狀態溶解並分散於溶劑中。
本發明提供一種形成含金屬之溶體的方法，包括：混合含金屬之材料及離子液體，以形成一混合物；以及攪拌該混合物，以形成第一溶體，其中，該第一溶體之導電度對該含金屬之材料之導電度的比值小於1.01。
於本發明的一具體實施態樣中，該第一溶體係藉由攪拌該混合物至該含金屬之材料溶解而形成。
於本發明的一具體實施態樣中，復包括對該第一溶體施加熱處理，以形成第二溶體。
於本發明的一具體實施態樣中，該第一溶體為液態溶體，該第二溶體為固態溶體，意即，該第一溶體為液體，該第二溶體為固體。
於本發明的一具體實施態樣中，攪拌該混合物可在50至300℃、50至200℃、50至100℃、50至90℃、50至80℃、50至70℃、50至60℃、60至100℃、60至90℃、60至80℃、60至70℃、70至100°C、70至90℃、70至80℃、80至100℃或80至90℃的溫度下進行。當然，也可以在100至300℃、200至300℃、100至200℃、100至150℃或其他任意溫度範圍的溫度下攪拌該混合物。
於本發明的一具體實施態樣中，攪拌該混合物的時間可為持續1至244小時、至少1小時、至少2小時、至少3小時、至少6小時、至少12小時、至少24小時、至少36小時、至少48小時、至少60小時、至少72小時、至少84小時、至少96小時、至少108小時、至少120小時、至少132小時、至少144小時、至少156小時、至少168小時、至少180小時或至少192小時。當然，也可以攪拌該混合物持續2至244小時，或其他任意時間範圍。
於本發明的一具體實施態樣中，施加該熱處理的溫度可為50至500℃、50至400℃、50至300℃、50至200℃、50至100℃、50至90℃、50至80℃、50至70℃、50至60℃、60至100℃、60至90℃、60至80℃、60至70℃、70至100℃、70至90℃、70至80℃、80至100°C、80至90℃、100至500℃、100至400℃、100至300℃、100至200°C、100至190℃、100至180℃、100至170℃、100至160℃、100至150℃、100至140℃、100至130℃、100至120℃、100至110℃、200至500℃、200至400℃、200至300℃、200至290℃、200至280℃、200至270℃、200至260℃、200至250℃、200至240℃、200至230℃、200至220℃、200至210℃、230至250℃、235至245℃或220至260℃。當然，施加該熱處理的溫度也可以是300至500℃、400至500℃、300至400°C、300至350℃，或其他任意溫度範圍。
於本發明的一具體實施態樣中，施加該熱處理的時間可為持續1至336小時、至少1小時、至少2小時、至少3小時、至少6小時、至少12小時、至少24小時、至少36小時、至少48小時、至少60小時、 至少72小時、至少84小時、至少96小時、至少108小時、至少120小時、至少132小時、至少144小時、至少156小時、至少168小時、至少180小時、至少192小時、至少192小時、至少216小時、至少240小時、至少264小時、至少288小時、至少312小時或至少336小時。當然，施加該熱處理的時間也可以持續2至336小時，或其他任意時間範圍。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料中的金屬包括塊材金屬合金(Bulk Metallic alloy；BMG)或薄膜金屬玻璃(Thin Film Metallic Glass；TFMG)。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料包括基材及薄膜金屬玻璃，且該薄膜金屬玻璃係藉由濺鍍形成在該基材上。
於本發明的一具體實施態樣中，形成含金屬之溶體的方法復包括在混合該含金屬之材料及該離子液體之前，移除該基材。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料可為合金，該合金包括選自Zr(鋯)、Cu(銅)、Al(鋁)、Ni(鎳)、W(鎢)及Pd(鈀)所組成群組之至少一種金屬。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料包括由式(I)表示之合金：
M1 xM2 yM3 zM4 (100-x-y-z) 式(I)。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(I)中，M1、M2、M3及M4之任一者係選自Zr、Cu、Al、Ni、W或Pd，M1、M2、M3及M4係彼此不同，x介於50至70，且y介於15至35，z介於1至20。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料包括由式(II)表示之金屬合金：
ZrxCuyAlzNi(100-x-y-z) 式(II)。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(II)中，x介於50至70，y介於15至35，z介於1至20。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(II)中，x介於50至70，y介於1至20，z介於15至35。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(II)中，x介於15至35，y介於1至20，z介於50至70。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(II)中，x介於15至35，y介於50至70，z介於1至20。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(II)中，x介於1至20，y介於50至70，z介於15至35。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(II)中，x介於1至20，y介於15至35，z介於50至70。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料包括由式(III)表示之合金：
M5 xM6 yM7 (100-x-y) 式(III)。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(III)中，M5、M6及M7之任一者係選自Zr、Cu、Al、Ni、W、Pd、Si(矽)、B(硼)或Y(釔)，M5、M6及M7係彼此不同，x介於50至95，且y介於3至25。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料包括由式(IV)表示之合金：
WxNiyB(100-x-y) 式(IV)。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(IV)中，x介於30至70，y介於20至30。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(IV)中，x介於20至30，y介於30至70。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料包括由式(V)表示之金屬合金：
PdxCuySi(100-x-y) 式(V)。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(V)中，x介於60至80，y介於10至20。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(V)中，x介於10至20，y介於60至80。
於本發明的一具體實施態樣中，該含金屬之材料包括由式(VI)表示之金屬合金：
AlaNibY(100-a-b) 式(VI)。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(VI)中，a介於70至99，b介於0.01至30。
於本發明的一具體實施態樣中，上述式(VI)中，a介於0.01至30，b介於70至99。
於本發明的一具體實施態樣中，該離子液體包括選自1-丁基-3-甲基咪唑氯([BMIM][Cl])、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([BMIM][PF6])、1-丁基-3-甲基咪唑四氟溴酸([BMIM][BF4])、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([OMIM][PF6])、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([OMIM][BF4])、1-十烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([DMIM][PF6])、1-十烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([DMIM][BF4])、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([EMIM][PF6])、1-丁基-3-甲基咪唑三氟璜酸氮鹽([BMIM][N(CF3SO2)2])、三己基(十四烷基)膦雙環(2,4,4-三甲基戊基)([QP][Bis])及三己基(十四烷基)鏻氯化物([QP][Cl])所組成群組之至少一種離子液體。
於本發明的一具體實施態樣中，該基材為聚丙烯腈(polyacrylonitrile；PAN)或聚碸(polysulfone；PSF)。
於本發明的一具體實施態樣中，該第一溶體經動態光散射(dynamic light scattering；DLS)分析，測得該第一溶體中的顆粒具有100至600nm之平均粒度、及0.42至0.92之多分散指數值(Polydiseperse Index，PDI)。
於本發明的一具體實施態樣中，該離子液體經H1 NMR分析產生的譜圖中，在9.92、8.81、8.76、5.46、5.16、4.70、3.09、2.53及2.09ppm處存在峰值。
於本發明的一具體實施態樣中，該第一溶體經H1 NMR分析產生的譜圖中，在10.13、9.01、8.95、5.66、5.36、5.22、3.28、2.74及2.34ppm處存在峰值。
於本發明的一具體實施態樣中，該離子液體經C13 NMR分析產生的譜圖中的全部峰值位置與該第一溶體經C13 NMR分析產生的譜圖中的全部峰值位置對應且一致。
於本發明的一具體實施態樣中，該第二溶體經X-射線繞射(XRD)分析產生的譜圖中，在2θ為12°、15°、20°、25°、27°及30°處存在繞射峰。
於本發明的一具體實施態樣中，該第二溶體經傅立葉轉換紅外線光譜(FTIR)分析產生的譜圖中，在1171cm-1、1463cm-1、1468cm-1、1570cm-1、1581cm-1、2871cm-1、2955cm-1、3109至3440cm-1之間、及3562cm-1處存在吸收峰。
於本發明的一具體實施態樣中，該第二溶體經差示掃描量熱法(DSC)分析產生的譜圖中，在500至530℃之間存在放熱峰。
本發明復提供一種回收金屬之方法，包括上述本發明之形成含金屬之溶體的方法所述之步驟。
圖1A至1B係依據本發明的實施例之樣品尚未浸入溶劑前和浸入溶劑後之影像。
圖1C係依據本發明的比較例之樣品尚未浸入溶劑前和浸入溶劑後之影像。
圖2A至2D係離子液體及依據本發明的實施例之樣品經DLS分析產生之譜圖。
圖3A至3B係BMIM[BF4]離子液體及依據本發明的實施例之樣品經H1 NMR分析產生的譜圖。
圖3C係BMIM[BF4]離子液體及依據本發明的實施例之樣品經C13 NMR分析產生的譜圖。
圖4係依據本發明的實施例之樣品經XRD分析產生的譜圖
圖5係依據本發明的實施例之樣品經FTIR分析產生的譜圖。
圖6係依據本發明的實施例之樣品經DSC分析產生的譜圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“第一”、“第二”、“上”、“下”及“一”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。此外，本文所有範圍和值都係包含及可合併 的。落在本文中所述的範圍內之任何數值或點，例如任何整數都可以作為最小值或最大值以導出下位範圍等。
本發明提供一種形成含金屬之溶體的方法，包括：混合含金屬之材料及離子液體，以形成一混合物；攪拌該混合物，溶解該含金屬之材料並形成第一溶體；以及視需要對該第一溶體施加熱處理，以形成第二溶體。
於本發明提供形成含金屬之溶體的方法的另一具體實施態樣中，係包括：藉由濺鍍，於基材上形成薄膜金屬玻璃以提供含金屬之材料，以及提供離子液體，其中，該離子液體包括[BMIM]離子；接著混合該含金屬之材料及該離子液體，以形成一混合物；再藉由攪拌該混合物，溶解該含金屬之材料，以形成第一溶體；以及視需要對該第一溶體施加熱處理，以形成第二溶體。
於本發明的又一具體實施態樣中，該形成含金屬之溶體的方法係包括：藉由濺鍍於基材上形成薄膜金屬玻璃以提供含金屬之材料，以及提供離子液體，其中，該離子液體包括[BMIM]離子；接著移除該基材；再混合該含金屬之材料及該離子液體，以形成一混合物；之後，攪拌該混合物，溶解該含金屬之材料，以形成第一溶體；以及視需要對該第一溶體施加熱處理，以形成第二溶體。
此外，根據本發明，在沒有加熱之情況下，例如在20至40℃的環境下，該第一溶體之導電度對該含金屬之材料之導電度的比值小於1.01。
製備例1至4：包括薄膜金屬玻璃鍍覆之複合材料
以塊材金屬合金之形態，提供第一至四靶材。詳言之，第一靶材為Zr基合金靶材，第二靶材為W基合金靶材，第三靶材為Pd基合金靶材，第四靶材為Al基合金靶材。更進一步而言，第一靶材的組成包括Zr60Cu25Al10Ni5，第二靶材的組成包括W50Ni25B25，第三靶材的組成包括Pd71.5Cu12Si16.5，第四靶材的組成包括Al95Ni3Y2。此外，第一至四靶材的均從Jiangyin Entret Coating Technology Co.,Ltd.China商業購得。
提供聚碸基材，分別使用第一至四靶材進行磁控濺鍍。具體而言，於靶材與基材距離設定為100mm、氣壓為1.5×10-6Pa、工作壓力為4mTorr、供應100W的直流電力、及Ar氣體環境的磁控濺鍍條件下，分別使用第一至四靶材進行濺鍍，以在聚碸基材上形成薄膜金屬玻璃之鍍覆。
藉此，提供製備例1至4之薄膜金屬玻璃，如表1所示，製備例1包括Zr基合金薄膜金屬玻璃鍍覆及聚碸基材之積層結構；製備例2包括W基合金薄膜金屬玻璃鍍覆及聚碸基材之積層結構；製備例3包括Pd基合金薄膜金屬玻璃鍍覆及聚碸基材之積層結構；製備例4包括Al基合金薄膜金屬玻璃鍍覆及聚碸基材之積層結構。
製備例5：包括薄膜金屬玻璃之粉末
以1.5cm x 1.5cm之尺寸提供製備例1樣品，並將該製備例1的樣品裝入燒瓶中。使用N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-pyrrolidone；NMP)作為溶劑，將N-甲基吡咯烷酮倒入該裝有製備例1樣品之燒瓶，以溶解並移除聚碸基材。接著，使用真空過濾，得到析出物。使用離子水作為清洗劑清洗該析出物數次，以洗掉N-甲基吡咯烷酮，接著在真空爐中50 ℃下烘乾該該析出物12小時。最後，獲得製備例9的樣品，亦即，包括薄膜金屬玻璃之粉末。
如表1所示，係詳列第一至四靶材、及製備例1至5之構成。
表1
Figure 109145707-A0101-12-0012-1
實施例1至4：離子液體溶解金屬試驗
以BMIM[BF4]離子液體(自UNI-ONWARD corp取得)作為溶劑，分別將製備例1至4之樣品浸入BMIM[BF4]離子液體中，持續14天。分別於樣品浸入溶劑1天後及14天後，觀察溶解情況，觀察結果記錄於表2。如圖1A所示，為實施例1至4中，樣品尚未浸入溶劑前之影像，以及樣品浸入溶劑14天後之影像。
實施例5至8：離子液體溶解金屬試驗
以BMIM[Cl]離子液體作為溶劑，分別將製備例1至4之樣品浸入BMIM[Cl]離子液體中，持續14天。分別於樣品浸入溶劑1天後及14天後，觀察溶解情況，觀察結果記錄於表2。如圖1B所示，為實施例5至8中，樣品尚未浸入溶劑前之影像，以及樣品浸入溶劑14天後之影像。
比較例1至4：無機酸溶解金屬試驗
取體積適量、濃度為1M的HCl作為溶劑，分別將製備例1至4之樣品浸入HCl中，持續14天。分別於樣品浸入溶劑1天後及14天後，觀察溶解情況，觀察結果記錄於表2。如圖1C所示，為比較例1至4中，樣品尚未浸入溶劑前之影像，以及樣品浸入溶劑14天後之影像。
如表2所示，係詳列實施例1至8及比較例1至4溶解金屬試驗之觀察結果。
表2
Figure 109145707-A0101-12-0013-2
◎：完全溶解
△：部份溶解
×：未變化
由表2結果可知，離子液體BMIM[BF4]及BMIM[Cl]離子液體溶解金屬的能力均優於：無機酸HCl。
實施例9至11
自上述第一靶材取下片狀的塊材金屬合金(BMG)作為溶質，以BMIM[BF4]離子液體作為溶劑，將溶質浸入BMIM[BF4]離子液體。 於氮氣的惰性氛圍，75℃的油浴配合磁控攪拌24小時，以獲得實施例9之溶體(BMG-IL1)。
以製備例5的包括薄膜金屬玻璃(TFMG)之粉末作為溶質，以BMIM[BF4]離子液體作為溶劑，將溶質浸入BMIM[BF4]離子液體。於氮氣的惰性氛圍，75℃的油浴配合磁控攪拌24小時，以獲得實施例10之溶體(TFMG-IL1)。以BMIM[Cl]離子液取代BMIM[BF4]作為溶劑，重複實施例10的製備過程，以獲得實施例11之溶體(TFMG-IL2)。
進一步地，根據實施例9至11的樣品浸入前、後的重量變化，分別計算實施例9至11之溶體中溶質與溶劑的重量百分比濃度，計算結果如表3所示。
使用動態光散射(Dynamic Light Scattering；DLS)分析儀(型號：Zetasizer Nano Range(Nano-ZS90)；製造商：Malvern)，分析BMIM[BF4]離子液體、及實施例9至11之溶體的粒徑分布情況，分析結果如圖2A至2D所示。使用導電度分析儀(型號：CON 700；供應商： EUTECH公司)，分析蒸餾水、BMIM[BF4]離子液體、製備例5的Zr基金屬玻璃及實施例10之溶體的導電度，結果如表4所示。使用核磁共振光譜儀(Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy；NMR Spectroscopy)(型號：AV 500；供應商：United Kingdom)，以氘代二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide-d6；DMSO-d6)作為溶劑，對實施例9之溶體及BMIM[BF4]離子液體進行核磁共振光譜分析。
如表3所示，係實施例9至11之溶體中溶質與溶劑的重量百分比濃度。由表3可知，BMIM[BF4]離子液體濃度越高，溶解掉的金屬量越少。
表3
Figure 109145707-A0101-12-0015-3
如圖2A至2D所示，係BMIM[BF4]離子液體、實施例9至11之溶體經動態光散射(DLS)分析所獲得之結果。根據圖2A，BMIM[BF4]離子液體具有138.5nm之平均粒度及0.911之多分散指數值(Polydiseperse Index，PDI)。根據圖2B，由片狀之塊材金屬合金與BMIM[BF4]離子液體形成之實施例9的液態溶體具有551.7nm之平均粒 度及0.683之多分散指數值。根據圖2C，由包括薄膜金屬玻璃(TFMG)之粉末與BMIM[BF4]離子液體形成之實施例10的液態溶體具有介於389.8之平均粒度及0.445之多分散指數值。根據圖2D，由包括薄膜金屬玻璃(TFMG)之粉末與BMIM[Cl]離子液體形成之實施例11的液態溶體具有440nm之平均粒度及0.800之多分散指數值。
經比較圖2A及2C可知，金屬玻璃溶解前，BMIM[BF4]離子液體的平均粒度為138.5nm，金屬玻璃溶解後形成之實施例10的溶體平均粒度上升至389.8以上。據此，溶解後的金屬玻璃以奈米粒子的狀態分散於離子液體中，而不是金屬玻璃與離子液體形成鹽類後進一步解離而分散於溶液中。也就是說，分散於離子液體中的溶解後之金屬玻璃仍保有原來的玻璃結構。
經比較圖2B及2C可知，由片狀之塊材金屬合金與BMIM[BF4]離子液體形成之實施例9的液態溶體具有較大之平均粒度及較高之多分散指數值；由包括薄膜金屬玻璃(TFMG)之粉末與BMIM[BF4]離子液體形成之實施例10的液態溶體具有較小之平均粒度及較低之多分散指數值(溶液均質性較高)。據此，相對於片狀之塊材金屬合金，薄膜金屬玻璃(TFMG)之粉末於BMIM[BF4]離子液體中的溶解度較高。
經比較圖2C及2D可知，由包括薄膜金屬玻璃(TFMG)之粉末與BMIM[BF4]離子液體形成之實施例10的液態溶體具有較小之平均粒度及較低之多分散指數值(溶液均質性較高)；由包括薄膜金屬玻璃(TFMG)之粉末與BMIM[Cl]離子液體形成之實施例11的液態溶體具有較大之平均 粒度及較低之多分散指數值。據此，相對於BMIM[Cl]離子液體，BMIM[BF4]離子液體的溶解度能力較佳。
如圖3A至3B所示，係BMIM[BF4]離子液體及實施例10之溶體經H1 NMR分析產生的譜圖，其中，BMIM[BF4]離子液體經H1 NMR分析產生的譜圖中，在9.92、8.81、8.76、5.46、5.16、4.70、3.09、2.53及2.09ppm處存在峰值；該第一溶體經H1 NMR分析產生的譜圖中，在10.13、9.01、8.95、5.66、5.36、5.22、3.28、2.74及2.34ppm處存在峰值。如圖3C所示，係BMIM[BF4]離子液體及實施例10之溶體經C13 NMR分析產生的譜圖，其中，該離子液體經C13 NMR分析產生的譜圖中的全部峰值位置與該第一溶體經C13 NMR分析產生的譜圖中的全部峰值位置對應且一致。
如表4所示，係蒸餾水、BMIM[BF4]離子液體、製備例5的Zr基金屬玻璃及實施例10之溶體經導電度分析之量測結果。
表4
Figure 109145707-A0101-12-0017-4
由表4可知，金屬玻璃溶解之前，製備例5之Zr基金屬玻璃的導電度為8.5*10μS*cm-1，BMIM[BF4]離子液體的導電度為5.75*103μS；金屬玻璃溶解之後，所形成得實施例10之溶體的導電度為8.53*10μS。 經比較製備例5及實施例10的導電度可知，實施例10之溶體的導電度與金屬玻璃溶解之前的Zr基金屬玻璃的導電度大小相近。由此可推，實施例10之溶體的導電度表現係由Zr基金屬玻璃的導電度所主導，Zr基金屬玻璃並未因為溶解而促使所形成的溶液導電度大幅增加。也就是說，Zr基金屬玻璃溶解後，於離子液體中的Zr基金屬玻璃幾乎不與BMIM[BF4]形成鹽類進而不解離，Zr基金屬玻璃以不帶電狀態存在於實施例10之液態溶體中。
實施例12
取製備例5的包括薄膜金屬玻璃(TFMG)之粉末作為溶質，以BMIM[BF4]離子液體作為溶劑，將溶質浸入溶劑BMIM[BF4]離子液體。於氮氣的惰性氛圍，75℃的油浴配合磁控攪拌192小時(8天)，使溶質完成溶解以獲得液態之第一溶體。於240℃下烘乾該液態之第一溶體288小時(12天)，以獲得第二溶體，該第二溶體係由金屬玻璃與離子液體混合而成之固態溶體(實施例12)。
使用XRD分析儀(型號：D2 PHASER X-ray Powder Diffractometer；供應商：Bruker,Karlsruhe,Germany)，對實施例12之固態溶體進行XRD繞射分析；使用FTIR頻譜儀(型號：Equinox 70 FT-IR；；供應商：Bruker,Karlsruhe,Germany)，對實施例12之固態溶體進行FTIR分析；使用DSC分析儀，對實施例12之固態溶體進行DSC分析。
如圖4所示，係實施例12的樣品經XRD分析產生的譜圖。由圖4可見，實施例11的樣品經XRD分析產生的譜圖中，在2θ為12°、15°、20°、25°、27°及30°處存在繞射峰。
如圖5所示，係實施例12的樣品經FTIR分析產生的譜圖。由圖5可見，實施例11的樣品經FTIR分析產生的譜圖中，在1171cm-1、1463cm-1、1468cm-1、1570cm-1、1581cm-1、2871cm-1、2955cm-1、3109至3440cm-1之間、及3562cm-1處存在吸收峰。
如圖6所示，係實施例12的樣品經DSC分析產生的譜圖。由圖6可見，實施例12的樣品經DSC分析產生的譜圖中，在500至530°C之間存在放熱峰。

Claims (10)

  1. 一種形成含金屬之溶體的方法，包括：混合含金屬之材料及離子液體，以形成一混合物；以及攪拌該混合物，以形成第一溶體，其中，該第一溶體之導電度對該含金屬之材料之導電度的比值小於1.01，其中，該離子液體包括選自1-丁基-3-甲基咪唑氯、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑四氟溴酸、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-十烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-十烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑三氟璜酸氮鹽、三己基(十四烷基)膦雙環(2,4,4-三甲基戊基)及三己基(十四烷基)鏻氯化物所組成群組之至少一者，其中，該含金屬之材料包括由式(I)及式(III)之任一者表示之合金：M1 xM2 yM3 zM4 (100-x-y-z) 式(I)，在式(I)中，M1、M2、M3及M4之任一者係選自Zr、Cu、Al、Ni、W或Pd，M1、M2、M3及M4係彼此不同，x介於50至70，且y介於15至35，z介於1至20，M5 xM6 yM7 (100-x-y) 式(III)，在式(III)中，M5、M6及M7之任一者係選自Zr、Cu、Al、Ni、W、Pd、Si、B或Y，M5、M6及M7係彼此不同，x介於50至95，且y介於3至25。
  2. 如請求項1所述之方法，復包括在形成該第一溶體後，對該第一溶體施加熱處理以形成第二溶體，其中，該第一溶體為液體，該第二溶體為固體。
  3. 如請求項1所述之方法，復包括：在混合該含金屬之材料及該離子液體之前，藉由濺鍍在基材上形成薄膜金屬玻璃；以及移除該基材。
  4. 如請求項1所述之方法，其中，該含金屬之材料包括由式(II)表示之合金：ZrxCuyAlzNi(100-x-y-z) 式(II)，在式(II)中，x介於50至70，y介於15至35，z介於1至20。
  5. 如請求項1所述之方法，其中，該含金屬之材料包括由式(IV)表示之合金：WxNiyB(100-x-y) 式(IV)，在式(IV)中，x介於30至70，y介於20至30。
  6. 如請求項1所述之方法，其中，該含金屬之材料包括由式(V)表示之合金：PdxCuySi(100-x-y) 式(V)，在式(V)中，x介於60至80，y介於10至20。
  7. 如請求項1所述之方法，其中，該第一溶體經動態光散射(dynamic light scattering；DLS)分析，測得該第一溶體中的顆粒具有100至600nm之平均粒度、及0.42至0.92之多分散指數值(Polydiseperse Index，PDI)。
  8. 如請求項1所述之方法，其中，該第一溶體經H1 NMR分析產生的譜圖中，在10.13、9.01、8.95、5.66、5.36、5.22、3.28、2.74及2.34ppm處存在峰值。
  9. 如請求項1所述之方法，其中，該離子液體經C13 NMR分析產生的譜圖中的全部峰值位置與該第一溶體經C13 NMR分析產生的譜圖中的全部峰值位置對應且一致。
  10. 如請求項2所述之方法，其中，該第二溶體經XRD分析產生的譜圖中，在2θ為12°、15°、20°、25°、27°及30°處存在繞射峰。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102337570A (zh) * 2011-11-01 2012-02-01 淄博德丰化工有限公司 离子液体体系中共沉积Al-Mn合金镀层的方法
CN105838932A (zh) * 2016-05-05 2016-08-10 广东金兰新材料有限公司 适用于锂离子电池的稀土铝中间合金锭及其制备方法

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