過 或穿透到另一側(cè)。所述通過考慮了通過密封件本身的通過和通過密封件與(一個或多個)部 件的表面之間存在的任何間隔的通過。
[0130] 在部件上形成具有非晶態(tài)合金的界面層的一個實施方案中,由于界面層與部件之 間的緊密接觸,界面層有效地在部件上形成密封。在兩個部件之間形成界面層的替代實施 方案中,界面層可以在兩個組件之間形成密封件。所述密封件可以同時地起到將兩個部件 結(jié)合在一起的結(jié)合元件的作用。在一個實施方案中,所述密封件可以是封閉式密封件。封閉 式密封件可以意指液體或微生物也不能透過的氣密密封件。密封件可用于保護和保持該密 封件內(nèi)的被保護的內(nèi)容物的正常功能。
[0131] S#
[0132] 取決于應(yīng)用在其上放置非晶態(tài)合金組合物以形成界面層或密封件的部件或基材 可以由任何材料制成。例如,該材料可以包含金屬、金屬合金、陶瓷、金屬陶瓷、聚合物、或其 組合。部件或基材可以具有任何尺寸或幾何結(jié)構(gòu)。例如,它可以是丸粒、片材、板材、柱體、立 方體、矩形盒體、球體、橢球體、多面體、或不規(guī)則形狀、或其任何居間狀態(tài)。因此,在其上形 成界面層的部件的表面可以具有任何幾何結(jié)構(gòu),包含正方形、矩形、圓形、橢圓形、多邊形、 或不規(guī)則形狀。
[0133] 部件可以具有凹進表面。凹進表面可以包含底切或腔室。凹進表面可以具有預(yù)定 的幾何結(jié)構(gòu)。部件可以是實心的或中空的。在部件是中空的例如空心圓筒的一個實施方案 中,凹進表面可以位于部件的內(nèi)表面或外表面上。換句話說,界面層可以形成在部件的內(nèi)表 面或外表面上。在一些實施方案中,部件表面可具有促進界面層形成的任何希望尺寸的粗 糙度。例如,第一部件可以是用于手表的屏或具有底切的電子裝置外殼?;蛘?,它可以具有 至少一個任意尺寸或幾何結(jié)構(gòu)的腔室或底切。例如,第一部件可以是用于其中的模具或組 合物的模子(例如用于擠壓),并由此腔室是指模具或模子的腔室空間。在另一個實施方案 中,第一部件可以是具有中空圓筒狀電接合器的外殼。
[0134] 可以使用多個部件。在一個實施方案中,具有非晶態(tài)合金的界面層可以在界面層 與第一部件的表面之間以及同時與第二部件的表面之間產(chǎn)生緊密密封。界面層可以有效地 起到兩個部件之間的結(jié)合元件的作用。每個部件或一些部件的表面可具有粗糙度或凹進表 面(例如底切或腔室)。
[0135] 兩個部件可以是垂直對準的,水平對準的、或不對準的。兩個部件可以彼此垂直接 合或彼此平行接合。另外,一個部件可以在另一個部件內(nèi)部。例如,第一部件可以是空心形 狀(例如,圓柱體或矩形盒體),而第二部件可以是第一部件的中空空間內(nèi)部的線材,可以在 二者之間形成界面層以有效地包圍線材并填充第一部件的中空空間的至少一部分。在這個 實施方案中,界面層可以變成線材與圓柱形部件之間的密封件?;蛘?,界面層可用于接合相 同尺寸和/或幾何結(jié)構(gòu)或不同尺寸和/或幾何結(jié)構(gòu)的兩個部件。例如,在一個實施方案中,界 面層可用于接合電子裝置外殼的兩個部分,界面層同時還起到兩個部件之間的液體不能滲 透的密封件的作用。
[0136] 如圖3(a)_3(b)中所示,可以將兩個部件對準,使得被結(jié)合的面具有相同的尺寸和 形狀(圖3(a))。或者,可以將一個部件配合到另一個部件的腔室中,以提供例如互鎖裝置, 如圖3(b)中所示??梢允褂贸^兩個部件。例如,界面層可用于將第一部件或第二部件結(jié)合 于第三部件、第四部件等。此外,可以建立和使用多于一個界面層。例如,如圖5(d)和5(e)中 所示,可以使用第二界面層來提供結(jié)合。在一個實施方案中,可以使用密封件或非晶態(tài)合金 的第三界面層、第四界面層、第五界面層等。這些另外的界面層可以以相對于彼此的任何排 列放置。例如,它們可以處于一個側(cè)面上,處于所有的兩個側(cè)面上、在頂部上、處于底部、夾 入一個或多個層、或被夾在兩個或更多個層之間。
[0137] 取決于應(yīng)用,部件可由任何適合的材料制成。例如,每個部件或至少一個部件可以 包含晶態(tài)的、部分非晶態(tài)的、基本上非晶態(tài)的、或完全非晶態(tài)的材料。部件可以具有與放置 在其上面用于形成界面層的組合物相同或不同的顯微結(jié)構(gòu)。例如,它們可以是非晶態(tài)的、基 本上非晶態(tài)的、部分非晶態(tài)的、或晶態(tài)的,或者它們可以是不同的。如上所述,部件的非晶態(tài) 組合物可以是均質(zhì)的非晶態(tài)合金或具有非晶態(tài)合金的復(fù)合材料。在一個實施方案中,組合 物可以包含圍繞晶態(tài)相(例如多種晶體)的非晶態(tài)基質(zhì)相。晶體可以為任何形狀,包含枝狀 的形狀。
[0138] 部件可以包含無機材料、有機材料、或其組合。部件可以包含金屬、金屬合金、陶 瓷、或其組合。部件還可以是多種材料結(jié)合在一起的復(fù)合材料或基本上由一種材料形成。取 決于應(yīng)用,在一些實施方案中,部件可以包括軟化溫度比要放置在其上以形成界面層的組 合物的Tg高的材料。在關(guān)于部件的上下文中,軟化溫度可以意指其Tg(在非晶態(tài)材料的情況 中)或熔融溫度Tm(在晶體材料的情況中)。在非晶態(tài)材料和晶體材料的混合物的情況中,軟 化溫度可以意指材料的原子開始變得可移動時的溫度,例如Tg或Tg和Tm之間的一個溫度。 在一個實施方案中,部件的軟化溫度可以高于結(jié)晶溫度,或者,在一些實施方案中,高于界 面層的非晶態(tài)合金的熔融溫度。在一個實施方案中,部件可以包含軟化溫度超過約300°C、 優(yōu)選超過約200 °C、更優(yōu)選超過約100 °C的材料;例如該部件可用于鉑基合金。在另一個實施 方案中,部件可以包括軟化溫度超過約500°C的材料;例如部件可用于鋯基合金。部件可以 包括金剛石、碳化物(例如碳化硅)、或其組合。
[0139] 取決于應(yīng)用,部件可以是電子裝置的一部分或是可以利用前述界面層/密封件的 優(yōu)點的任何類型部件的一部分。本文中的電子裝置可以意指移動電話、便攜電腦、顯示器、 臺式電腦、或其組合。這些應(yīng)用在以下具體描述。
[0140] 界面層或密封件的組合物
[0141] 可以通過如下方式形成界面層或密封件:首先提供至少部分為非晶態(tài)的組合物, 該組合物具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和結(jié)晶溫度Tx??梢詫⒔缑鎸踊蛎芊饧纬稍诶绮考?面上的凹進表面的一部分上?;蛘?,可以將界面層或密封件放置在多個部件的表面上,使得 所述部件被界面層接合或結(jié)合。組合物可以成形為作為產(chǎn)品的界面層或密封件。在一個替 代性實施方案中,制造密封件或界面層的方法還包括以下的步驟:從基本上非-非晶態(tài)的原 料制造至少部分為非晶態(tài)的組合物,使得組合物可以在至少一個部件的表面上成形和/或 放置在該表面上,以形成界面層/密封件。
[0142] 要模制的組合物可以至少部分為非晶態(tài)的,例如至少為基本上非晶態(tài)的,例如為 完全非晶態(tài)的。"至少部分為非晶態(tài)的"和"至少為基本上非晶態(tài)的"的含義如上所述。組合 物可以包括任何前述的非晶態(tài)合金系統(tǒng)。例如,組合物可以包括至少基本上非晶態(tài)的合金、 具有至少基本上非晶態(tài)的合金的復(fù)合材料、或其組合。在一個實施方案中,就非晶態(tài)合金而 言,組合物可以是均質(zhì)的,在于組合物可以基本上由非晶態(tài)合金與一些偶存雜質(zhì)組成,或者 組合物可以由非晶態(tài)合金組成?;蛘?,組合物可以包括復(fù)合材料,所述復(fù)合材料包括非晶態(tài) 合金或至少為基本上非晶態(tài)的合金。例如,復(fù)合材料可以具有非晶態(tài)相的基質(zhì),在其中分散 有晶態(tài)相。復(fù)合材料中的非晶態(tài)相和晶態(tài)相的化學(xué)組成可以相同或不同。晶態(tài)相可以具有 枝狀結(jié)構(gòu)。在一個實施方案中,復(fù)合材料具有分散在非晶態(tài)合金基質(zhì)中的晶態(tài)枝狀物。
[0143] 加熱之前的組合物可以為任何形狀或尺寸。例如,它可以是丸粒、片材、板材、圓柱 體、立方體、矩形盒體、球體、橢球體、多面體、或不規(guī)則形狀、或其任何居間狀態(tài)。在一個實 施方案中,組合物為大量顆粒的形式,所述顆??梢允乔驙畹?、線狀的、片狀的、板狀的、桿 狀的、或任何居間形狀。組合物可以是已經(jīng)被放置在基材的表面的一部分上,或者在開始加 熱步驟之前從表面分開。
[0144] 組合物內(nèi)的非晶態(tài)相(即非晶態(tài)合金)可以通過任何適合的已有方法來制造。在一 個實施方案中,制造作為原料的組合物的方法可以包括首先加熱合金原料以使原料熔化, 然后將經(jīng)加熱的原料急冷到合金的超冷區(qū),使得合金變?yōu)橹辽俨糠譃榉蔷B(tài)的。原料中的 合金可以為任何類型,并且可以是非晶態(tài)的或晶態(tài)的或同時具有非晶態(tài)或晶態(tài)。在一個實 施方案中,原料至少部分為非晶態(tài)的,例如至少為基本上非晶態(tài)的,例如為完全非晶態(tài)的。 在另一個實施方案中,原料基本上不是非晶態(tài)的,如至少部分為晶態(tài)的,例如至少為基本上 晶態(tài)的,如完全晶態(tài)的。原料還可以為任何尺寸和形狀。在一個實施方案中,將原料加熱到 超過原料中的合金的熔融溫度Tm的第一溫度,使得合金中的任何晶體可以被熔化。然后將 經(jīng)加熱并熔化的原料急冷(或"淬火")到低于合金的Tg的第二溫度,以形成上述的組合物, 然后可以將其加熱進行放置和/或成形。淬火的速率和所要加熱到的溫度可以通過常規(guī)方 法決定,例如利用時間-溫度-晶體變換(TTT)圖。
[0145] 熱歷程一加熱
[0146] 然后,可將組合物加熱到低于該組合物的結(jié)晶溫度Tx的溫度。這個加熱步驟可起 到軟化非晶態(tài)合金而不引起結(jié)晶(或熔化)開始的作用。第一溫度可以略低于組合物的Tg、 等于組合物的Tg、或高于組合物的Tg。換句話說,可以將組合物加熱到(1)低于超冷區(qū)或(2) 在超冷區(qū)內(nèi)。在一些實施方案中,也可以將組合物加熱到超過超冷區(qū)。
[0147] 在加熱步驟之前,組合物可以已經(jīng)處于部件的表面上或可以是與部件分開的。換 句話說,可以在接觸部件或不接觸部件時加熱組合物。使組合物達到或超過其Tg,使得組合 物可以軟化。取決于組成,第一溫度可以變化,但是在大多數(shù)實施方案中,第一溫度低于組 合物的Tx。也可以將組合物預(yù)熱,使得可以跳過加熱步驟。例如,第一溫度還低于使部件軟 化的溫度,如上所述。在一個實施方案中,第一溫度小于等于約500°C,例如小于等于約400 °C,例如小于等于約300°C。
[0148] 在加熱和/或放置步驟之前,組合物和/或部件可以處于環(huán)境溫度,或者可以將它 們預(yù)熱。例如,在一個實施方案中,可以在開始模制步驟之前將(i)組合物和(ii)模具中的 至少一個預(yù)熱到升高的溫度。所述升高的溫度可以是上述的第一溫度、第二溫度、或其間的 任何溫度。在一個實施方案中,除組合物之外,還可以將要在工藝過程中使用的模具和/或 工具的任何或所有部件的表面預(yù)熱到一定溫度,例如預(yù)熱到第一溫度。工具可以包括例如 柱塞或用于成形、放置、切削、和/或拋光的工具,例如刮刀、小刀、刮削裝置等。
[0149] 可以使組合物達到、超過、或低于其Tg,使得組合物可以軟化。取決于組成,第一溫 度可以變化,但是在大多數(shù)實施方案中,第一溫度低于組合物的Tx。如上所述,也可以將組 合物預(yù)熱,使得可以跳過加熱步驟。例如,第一液體的第一溫度可以為任何值,但是可以低 于模具的軟化溫度,如上所述。在一個實施方案中,第一溫度小于等于約500°C,例如小于等 于約400°C,例如小于等于約300°C。
[0150] 加熱可以是局部加熱,使得只有部件與界面層之間的界面區(qū)域被加熱。例如,只將 部件或工具(例如成形工具)的表面區(qū)域加熱到第一溫度。該區(qū)域可以是指頂部的50微米或 更多,例如100微米或更多、例如200微米或更多、例如400微米或更多、例如800微米或更多、 例如1 mm或更多、例如1 · 5mm或更多、例如2mm或更多、例如5mm或更多、例如1 cm或更多、例如 5cm或更多、例如10cm或更多?;蛘?,可以將所涉及的至少基本上所有的界面層和全部部件 和成形工具加熱到第一溫度。加熱步驟可以通過任何適合的技術(shù)進行,例如使用激光、感應(yīng) 加熱、傳導(dǎo)加熱、閃光燈、電子放電、或它們的組合。加熱時間可以取決于合金的化學(xué)組成。 例如,加熱時間可以是小于或等于250秒,例如小于或等于200秒、例如小于或等于150秒、例 如小于或等于100秒、例如小于或等于50秒。
[0151] 熱歷程一放置/冷卻
[0152] 經(jīng)加熱和軟化的組合物可以變?yōu)檎吵淼?,并因此可以被放置在部?或多個部件) 的表面上??梢詫⒔M合物放置在表面的一部分上。在其中表面具有凹陷部分的一個實施方 案中,可以將組合物放置在凹進表面部分上。加熱和/或放置的步驟可以在至少局部真空、 例如基本上真空、例如真空中進行,以防止組合物與空氣反應(yīng)。在一個實施方案中,真空環(huán) 境可以為約1〇_ 2乇或更低、例如約1〇_3乇或更低、例如約1〇_4乇或更低。或者,加熱和/或放置 的步驟可以在惰性氣氛中進行,例如在氬氣或氮氣中。
[0153] 如上所述,在加熱之前,組合物可以與部件的表面接觸或不接觸。因此,在其中涉 及多個部件的一個實施方案中,放置步驟可以包括將經(jīng)加熱的組合物放置在第一部件的表 面上,以及隨后使第二部件接觸該組合物,從而將兩個部件接合?;蛘?,可以將經(jīng)加熱的組 合物放置在