專利名稱：一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非晶合金領(lǐng)域，具體地說是涉及一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料。
背景技術(shù)：
非晶態(tài)聚合物具有強的玻璃形成能力、較低的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，及具有比通常的金屬玻璃更寬的過冷液相區(qū)(ΔTx)，因而具有非常廣泛的用途，可將其熱塑性特性應(yīng)用于模制和壓制方式的生產(chǎn)中。事實上，自上世紀(jì)40年代化學(xué)家發(fā)明了熱塑性塑料以來，塑料成為第二次材料工業(yè)革命的基礎(chǔ)，盡管它的強度只有鋼的五十分之一，但工廠用一個模子就能生產(chǎn)出許多個同樣的部件，這使得塑料產(chǎn)品以絕對的價格優(yōu)勢獲得了極為廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代人類的生活方方面面，塑料無所不在。
上世紀(jì)60年代初，人類發(fā)明了非晶態(tài)的合金，也稱之為金屬玻璃。金屬玻璃具有許多聚合物類玻璃所沒有的力學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)、化學(xué)等性能。對于已經(jīng)形成的非晶合金，被重新加熱到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以上時，非晶合金在晶化前存在一個不發(fā)生晶化的溫度區(qū)，稱為過冷液相區(qū)。一般來說，過冷液相區(qū)越寬，非晶合金的超塑性加工能力越強。對于具有良好形成能力的非晶合金，人們期望在時間-溫度-轉(zhuǎn)變(TTT)圖上的晶化曲線向右，即向更長的時間方向移動。非晶合金抗晶化的能力與合金從熔態(tài)冷卻下來形成非晶所要求的冷卻速率有關(guān)，這是在玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上對非晶合金進行加工期間非晶相穩(wěn)定的一種標(biāo)志。
傳統(tǒng)的薄帶狀金屬玻璃應(yīng)其過冷液相區(qū)寬度太窄，難以用來研究金屬玻璃在過冷液相區(qū)的行為特性。上世紀(jì)90年代初，科學(xué)家研制出三維尺寸都達毫米至數(shù)厘米量級的金屬玻璃。對于大部分塊體金屬玻璃而言，一個重要特性是過冷液相區(qū)的寬度ΔTx一般都大于45K，有些可以超過100K。如果把這些塊體金屬玻璃在過冷液相區(qū)進行塑性變形，由于粘性流動而非常容易地改變形狀，即在過冷液相區(qū)可獲得理想的牛頓流體特性，應(yīng)用這種超塑性能獲得的最大的延長率可達到15000％。塊體金屬玻璃在過冷液相區(qū)的可塑性就如同面團一樣易于形變而用于精確地壓制成型，這對于晶態(tài)的金屬或合金材料在要保持原有的材料性能不變的情況下是無法壓制成形的。塊體金屬玻璃所具有的這些優(yōu)異性能和微觀上的均勻性也使其能成為一種新型的工程材料，如用于制造微電子、微機械系統(tǒng)等用途的各種微型部件等。從生產(chǎn)的角度看，因高應(yīng)變速率和超塑性特性、易于控制質(zhì)量，這些使得人們進行大規(guī)模生產(chǎn)和提高生產(chǎn)量成為可能。
但到目前為止，對于已研制出的塊體金屬玻璃而言，大部分由于能形成的非晶材料尺寸小、可變形加工性和機械加工性等的缺乏，其可能夠應(yīng)用的工程領(lǐng)域非常有限。雖然現(xiàn)在人們已經(jīng)研制出許多種塊體金屬玻璃，但其較高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg和較低抗晶化能力也使它們象塑料那樣的可粘性流動特性開發(fā)使用受到極大的限制。象Pd、Pt亦或Au這類貴金屬基的合金體系，玻璃形成能力非常好，在Tg溫度以上的過冷液相區(qū)表現(xiàn)出好的超塑性和精密成型的性能，但高昂的原材料成本一般僅使其成為實驗室的研究之用途。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的金屬玻璃或是能形成的非晶材料尺寸小、缺乏可變形加工性和機械加工性，或是因其具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和較低抗晶化能力，使其可粘性流動特性的開發(fā)使用受到極大的限制，或是使用了諸如Pd、Pt或Au這類貴金屬基的合金體系，原材料成本高昂，難以廣泛應(yīng)用的缺陷，從而提供一種具有低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg、過冷液相區(qū)較寬ΔTx、使用更為廉價的和低純度原材料的鈰基非晶態(tài)金屬塑料。
本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料，是以鈰為主要成分，其組成可用如下公式表示CeaAlbMc其中55≤a≤75，5≤b≤25，10≤c≤25，且滿足a+b+c＝100；所述的M可以是Co、Cu和Ni三種元素中的任何一個；所述Ce、Al和M中的元素純度均不應(yīng)低于99.5wt％。
本發(fā)明提供另一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料，是以鈰為主要成分，其組成可用如下公式表示CedAleCufZg其中，55≤d≤75，5≤e≤15，15≤f≤25，0.01≤g≤10，且滿足d+e+f+g＝100；
所述的Z為選自Co、Fe、Hf、Mg、Mo、Nb、Sc、Ta、Ti、W、Zn和Zr中的任一元素；所述Ce、Al、Cu和Z所代表的元素純度均不應(yīng)低于99.5wt％。
本發(fā)明還提供一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料，是以鈰為主要成分，其組成可用如下公式表示CehAliCujNik其中，55≤h≤75，5≤i≤15，15≤j≤25，0.01≤k＜5，且滿足h+i+j+k＝100；所述Ce、Al、Cu和Ni的元素純度均不應(yīng)低于99.5wt％。
上述鈰基非晶態(tài)金屬塑料是通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的方法制備的，具體包括如下步驟1)母合金的制備在鈦吸附的氬氣氛的電弧爐中，按通式CeaAlbMc和CedAleCufZg所需要的原子配比將上述組份中的Ce、Al、M，或Ce、Al、Cu和Z，或Ce、Al、Cu和Ni混合熔煉均勻，冷卻后得到母合金鑄錠；2)吸鑄將步驟1)制得的母合金鑄錠重新熔化，利用電弧爐中的吸鑄裝置，將母合金的熔體吸鑄進不同型腔的銅模中形成棒狀或板片狀樣品。
在不偏離本發(fā)明新概念的真正精神和范圍，可以進行多種修正和改變。正如本發(fā)明提供的制備鈰基非晶態(tài)金屬塑料是采用吸鑄的方式制備成非晶錠，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都知道，任何合適的在保護氣氛條件下的非晶生產(chǎn)或鑄造技術(shù)，例如，噴鑄法、單輥或雙輥旋轉(zhuǎn)熔體發(fā)、平面流鑄造法、霧化制粉法等，都可以用來制備本發(fā)明中的鈰基非晶態(tài)金屬塑料。
本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料的非晶特性和所含非晶相的體積分?jǐn)?shù)可以用多種已知的技術(shù)進行確認與估計。在本發(fā)明的實施例中，采用MAC M03 XHF衍射儀和Cu靶Kα輻射進行鑄態(tài)的和在沸水中處理過的樣品進行非晶結(jié)構(gòu)的測量，還采用TECHAI-F20型高分辨電子顯微鏡于200kV的加速電壓下進行這些樣品的微結(jié)構(gòu)觀察。采用機械減薄和化學(xué)拋光方法制備電子顯微鏡觀察用的樣品薄膜。類似地，可以用任何合適的方法對這些合金的熱性能進行測量。例如，本發(fā)明的實施例中，用Perkin-Elmer DSC-7型差示量熱掃描儀在純氬氣保護的氣氛下進行樣品的熱分析測量，儀器的溫度與能量校正樣品是高純In和Zn，等溫和連續(xù)加熱的加熱速度為10K/min。
非晶樣品的力學(xué)性能、密度等數(shù)據(jù)可以用多種通用的儀器進行測量。在本發(fā)明的實施例中，室溫和90℃時樣品的力學(xué)特性(屈服強度和彈性應(yīng)變)在MTS 880型試驗機上進行，進行壓縮測試時的應(yīng)變速度為1×10-3/s。在MATEC 6600超聲裝置上用脈沖回波重合方法進行樣品的超聲速度測量，使用10MHz的載波頻率測量超聲在樣品的兩個末端傳播一個來回的時間，時間測量的靈敏度為0.5ns。楊氏模量E、體彈模量B、泊松比v和剪切模量是用樣品中聲速和密度數(shù)據(jù)計算出的。維氏硬度的測量是用Polyvar Met微硬度測量儀于1.96N的載荷下進行。樣品在300K時的電阻測量是在PPMS 6000儀器(Quantum Design儀器公司)上進行。
本發(fā)明定義提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料包含至少50％體積百分比非晶相。在多數(shù)情況下，按本發(fā)明所獲得的材料是由單一的非晶相組成，其具有不小于20K的過冷液相區(qū)寬度和不高于430K的玻璃轉(zhuǎn)變溫度，這里的過冷液相區(qū)寬度ΔTx定義為非晶合金晶化開始的溫度Tx和玻璃轉(zhuǎn)變開始溫度Tg之差，這些數(shù)值是用標(biāo)準(zhǔn)的差示掃描量熱儀以10K/min的加熱速度獲得。
該非晶合金具有寬的過冷液相區(qū)因而具有高的熱穩(wěn)定性，可以在非常低的溫度(近水的沸點溫度)象熱塑性塑料那樣進行變形、成形與印記加工成所需要的非晶態(tài)合金制品。例如，本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料可在其過冷液相區(qū)溫度、于50～300MPa的成形壓力下，按模型的形狀進行熱塑性成形。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料是以Ce為主要成分，且包含數(shù)個添加元素如Al、Co、Cu、Fe和Nb，其具有如下的優(yōu)點1、本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料具有強玻璃形成能力，能夠非常容易制備出一定尺度范圍的塊體非晶；2、本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料具有非常低的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg，能夠象熱塑性塑料那樣進行可塑性變形加工成使用所需要的形狀；3、本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料具有較寬的過冷液相區(qū)，可以使其在晶化發(fā)生前獲得更長的加工處理時間而適合于工業(yè)生產(chǎn)；4、其在室溫以上不太高的溫度(近水的沸點)具有高的熱穩(wěn)定性，因而具有象熱塑性塑料那樣有可重復(fù)成型和精密壓制成型的特性；
5、這些Ce基非晶合金的添加元素都是比較常規(guī)的工業(yè)用元素，如Al、 Co、Cu、Fe、Zn和Nb等，因而也明顯降低材料的成本。


圖1為本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料的外觀照片，其中A為實施例1制備的尺寸為1.5×12×70mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)板條，B為實施例3制備的直徑為8mm的Ce68Al10Cu20Nb2非晶態(tài)合金棒；圖2為本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料的X射線衍射圖，其中，A代表實施例1制備的直徑為2mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒，B代表實施例3制備的直徑為8mm的Ce68Al10Cu20Nb2非晶態(tài)合金棒；圖3為實施例1制備的直徑為1mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒的高分辨電子顯微鏡圖相及相應(yīng)的選區(qū)衍射圖；圖4為實施例1制備的Ce70Al10Cu20(A)和實施例3制備的Ce68Al10Cu20Nb2(B)非晶合金樣品的DSC跡線，加熱速度為10K/min插圖是實施例1制備的Ce70Al10Cu20非晶合金樣品在120℃等溫時的等溫DSC跡線，其中，(a)為對從液態(tài)冷卻形成的非晶繼續(xù)冷卻到室溫的樣品立即進行測量；(b)為將樣品在室溫(20～38℃)放置3個月后進行測量；圖5為實施例1制備的Ce70Al10Cu20非晶合金樣品晶化的時間-溫度-轉(zhuǎn)變圖(TTT)；其中“○”代表晶化達到1％，“●”代表晶化達到99％；圖6為實施例1制備的直徑為2mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒的在室溫及在90℃時采用壓縮試驗測得的真實應(yīng)力-應(yīng)變曲線；插圖中左邊顯示的是未壓縮時的原始樣品(尺寸為高3mm和直徑為2mm的圓柱)，右邊顯示的是在90℃壓縮后的樣品形狀(尺寸變?yōu)楹?.5mm和直徑約為5mm的片)；圖7為實施例1制備的直徑為1mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒及其在近沸騰的熱水中彎制成的“BMG”字母的照片；圖8為實施例1制得的Ce70Al10Cu20非晶片表面印制出的硬幣圖案照片；圖9為實施例2制備的直徑為10mm的Ce69.5Al10Cu20Co0.5非晶態(tài)合金棒的X射線衍射圖；圖10為實施例2制備的直徑為10mm的Ce69.5Al10Cu20Co0.5非晶態(tài)合金棒的DSC跡線，加熱速度為10K/min。
具體實施例方式
實施例1、Ce70Al10Cu20非晶態(tài)金屬塑料使用純度為99.5wt％以上的Ce、Al及Cu三種組分，按化學(xué)式Ce70Al10Cu20的摩爾比70∶10∶20配好后，在鈦吸附的氬氣氛的電弧爐中熔煉，混合均勻，冷卻后得到Ce-Al-Cu三元合金的母合金鑄錠；然后利用電弧爐中的吸鑄裝置，將重熔后的母合金熔體分別吸鑄進不同型腔(圓柱形、板條狀)的銅模中，分別形成尺寸為1.5×12×70mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金板條(其外觀形態(tài)照片如圖1中的A所示)、直徑分別為2和1mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒(其外觀形態(tài)分別如圖6及7中所示)。
直徑為2mm的Ce70Al10Cu20合金棒在鑄態(tài)時是完全非晶的。由圖1可以看出，該合金可以被制備成表面具有金屬光澤的非晶板狀。正如合成的其它玻璃態(tài)樣品所顯示的那樣，對于不涉及結(jié)晶的固化過程，室溫的鑄態(tài)樣品幾乎看不出明顯的體積收縮，因此顯示出好的鑄造質(zhì)量。以前對其它稀土基的塊體非晶形成研究工作表明，在稀土基合金中很難制備出具有完全非晶結(jié)構(gòu)的塊體非晶樣品的，在非晶基體上總存在明顯比例的納米晶相，稀土釹基合金就是最明顯的例子。由于這個原因，在目前的發(fā)明中，我們特別仔細地對所獲鑄態(tài)樣品的結(jié)構(gòu)進行了分析。
直徑為2mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒的X射線衍射圖如圖2中的A曲線所示，X射線結(jié)構(gòu)衍射圖上僅出現(xiàn)兩個表征非晶相的彌散峰，而沒有對應(yīng)于晶體相的Bragg衍射峰，這表明該合金是完全的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。
使用高分辨電子顯微圖像觀察微觀區(qū)域比X射線衍射更為敏感，分散在非晶基體上的極微量的晶體相都可以被清楚地揭示。圖3為實施例1制備的直徑為1mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒的高分辨電子顯微鏡圖相及相應(yīng)的選區(qū)衍射圖。由圖可見，該樣品結(jié)構(gòu)無序，僅顯示出單一玻璃相的特征，即具有單相的非晶態(tài)。
Ce70Al10Cu20的DSC跡線如圖4中A曲線所示，加熱速度為10K/min，其顯示出明顯的玻璃轉(zhuǎn)變溫度區(qū)和晶化現(xiàn)象，相應(yīng)的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg和晶化開始溫度Tx分別為341K和410K，過冷液相區(qū)的寬度ΔTx(＝Tx-Tg)為69K。而341K的玻璃轉(zhuǎn)變溫度比目前已知的任何其它塊體非晶合金的Tg都要低得多，已經(jīng)接近于一些普通的非晶態(tài)聚合物的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。
圖4中的插圖是Ce70Al10Cu20非晶合金樣品在120℃等溫時的等溫DSC跡線，其中，(a)為對從液態(tài)冷卻形成的非晶繼續(xù)冷卻到室溫的樣品立即進行測量的結(jié)果；(b)為將樣品在室溫(20～38℃)放置3個月后進行測量的結(jié)果。由此圖可以看出，該非晶態(tài)合金在20～38℃的室溫中存放3個月后仍是非晶態(tài)。
我們還在一定的溫度范圍內(nèi)研究了這種穩(wěn)定性，方法是依等溫DSC跡線來計算在每個溫度等溫時晶化達到1％和99％時所需的時間，確定Ce70Al10Cu20非晶合金樣品晶化的TTT，如圖5所示。據(jù)此，可以對該非晶合金在室溫的穩(wěn)定時間采用Arrhenius公式外推進行估計，外推到室溫(～20℃)的虛線表明晶化開始的時間是～1010s，即該非晶態(tài)合金在室溫可以放置200年而不發(fā)生晶化，因此其穩(wěn)定性是非常高的。
圖6為直徑為2mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒的在室溫及在90℃時采用壓縮試驗測得的真實應(yīng)力-應(yīng)變曲線；可以看出Ce70Al10Cu20非晶從室溫到近Tg的溫度表現(xiàn)出脆性，在到～1.5％的彈性應(yīng)變后發(fā)生了破壞性斷裂，但將溫度升到90℃(在過冷液相區(qū))時，其從脆性轉(zhuǎn)變?yōu)槌苄蕴匦浴?br> 圖6的插圖中左邊顯示的是未壓縮時的原始樣品(尺寸為高3mm和直徑2mm的圓柱)，右邊顯示的是在90℃壓縮后的樣品形狀(尺寸變?yōu)楹?.5mm和直徑約為5mm的片)，該樣品被壓縮到它原始高度的16％而沒有發(fā)生破裂。這就象普通的聚合物類熱塑性塑料那樣，該非晶態(tài)合金在這個溫區(qū)可以反復(fù)地進行壓縮、拉伸、彎曲及成型為復(fù)雜的形狀。
將直徑為1mm的Ce70Al10Cu20非晶態(tài)合金棒放置在燒杯里近沸點的水中，很容易地用鑷子將其彎制成字母“BMG”，如圖7中所示，說明該材料熱塑性成形的容易性。將其放置在近沸點的水中10分鐘后取出，用X射線結(jié)構(gòu)衍射分析證明其還是非晶態(tài)，與圖5中的TTT圖上給出的狀態(tài)也是一致的。
雖然這種Ce70Al10Cu20非晶態(tài)金屬塑料表現(xiàn)出與尼龍或聚氯乙烯那樣的熱塑性特性，但其力學(xué)和物理性能與之有明顯不同。用常規(guī)的力學(xué)性能試驗機、商業(yè)化的壓痕和超聲測試儀來測量計算得到該非晶態(tài)金屬塑料的密度為6738kgm-3，維氏硬度為1.50GPa，斷裂韌性為10.0MPa m1/2，楊氏模量E為29.91GPa，體彈模量K為29.18GPa，切變模量G為11.25，泊松比為0.32，抗拉強度為490MPa。
此外，該非晶態(tài)金屬塑料的電阻率是119μΩ·cm，因此其為導(dǎo)體，而非晶態(tài)聚合物一般都是絕緣體。
在近沸騰水中，將5便士的硬幣放置在實施例1制得的非晶片表面上，施加手指壓力不到1秒鐘即可在非晶片表面印上硬幣的圖案，如圖8所示，表明該非晶合金具有優(yōu)異的可印記性及粘性可變形特性。將這種材料的印記能力與導(dǎo)電性相結(jié)合可能也是非常有用的。
實施例2、Ce69.5Al10Cu20Co0.5非晶態(tài)金屬塑料按照實施例1的方法制備非晶態(tài)合金Ce69.5Al10Cu20Co0.5，DSC跡線見圖10和表1中的數(shù)據(jù)。該合金的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度變化不大(Tg＝～341K)，主要是第一個晶化峰的晶化開始溫度明顯提高到Tx＝419K，因而過冷區(qū)間更寬了(ΔT＝～78K)，最直接表現(xiàn)是玻璃形成能力比實施例1的Ce70Al10Cu20非晶合金的提高了，可以獲得直徑為10mm的非晶棒，相應(yīng)的X射線結(jié)構(gòu)衍射結(jié)果見圖9。這個合金的最大特點是在Ce70Al10Cu20合金的基礎(chǔ)上加入非常少量的Co就實現(xiàn)了玻璃形成能力的非常大的變化。超聲測量證明該非晶合金是一種“軟”的非晶態(tài)金屬塑料，其楊氏模量E、剪切模量G和體模量K分別為31.1GPa、11.6GPa和31.3GPa。
實施例3、Ce68Al10Cu20Nb2非晶態(tài)金屬塑料按照實施例1的方法制備非晶態(tài)合金Ce68Al10Cu20Nb2棒，其DSC跡線見圖4中的B和表1中的數(shù)據(jù)。該合金的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg＝345K，變化不是很明顯，比Ce70Al10Cu20和Ce69.5Al10Cu20Co0.5的要高，Tx(421K)也相應(yīng)升高，而過冷區(qū)間的寬度ΔTx明顯地增加到76K，介于兩者之間，意味著該合金的過冷液體變得更加穩(wěn)定。最直接的表現(xiàn)為玻璃形成能力比實施例1的Ce70Al10Cu20非晶合金的提高許多，可以獲得直徑至少為8mm的非晶棒，如圖1中的B所示，相應(yīng)的X射線結(jié)構(gòu)衍射結(jié)果見圖2中的B曲線。用超聲方法測量獲得的彈性模量數(shù)據(jù)見表1，其楊氏模量E、剪切模量G和體模量K分別為31GPa、11.7GPa和30GPa。
實施例4～8按實施例1的方法制備不同配比的三元CeaAlbMc系列Ce基非晶態(tài)金屬塑料棒樣，其中M分別為Co、Cu和Ni，其X射線衍射類似于實施例1制備的樣品，差示量熱分析結(jié)果及合金的組成列于表1中。
實施例9～35按實施例1的方法制備不同配比的四元CedAleCufZg系列Ce基非晶態(tài)金屬塑料棒樣，其中Z分別為Co、Fe、Ni、Nb和Zn，其X射線衍射類似于實施例3制備的樣品，實施例9～19的合金組成、差示掃描量熱分析結(jié)果及部分其它數(shù)據(jù)列于表1中，實施例20～35的合金組成及其它數(shù)據(jù)列于表2。這些第四組元的加入主要對三元Ce70Al10Cu20合金的玻璃形成能力有明顯或一定的增強作用，而對非晶態(tài)金屬塑料的彈性性能影響不大。
表1、鈰基非晶態(tài)金屬塑料的組成和熱物性參數(shù)

注1)dc為本實驗條件下獲得的最小臨界直徑尺寸；2)表中各成分樣品測量時所用的加熱速率為10K/min。
本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料其大部分的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg在341～364K之間，非常接近于一些普通的非晶態(tài)聚合物的。例如，尼龍的Tg為316K，而聚氯乙烯的Tg為348～378K。通過改變添加元素種類，還可以根據(jù)需要對該鈰基非晶態(tài)金屬塑料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度在很大的溫度范圍(＞50K)進行調(diào)整改變以滿足加工和使用性能需求。因而，本發(fā)明提供的鈰基非晶態(tài)金屬塑料能夠象熱塑性塑料那樣進行可塑性變形加工成使用所需要的形狀。
表2、鈰基非晶態(tài)金屬塑料的組成與尺寸

權(quán)利要求
1.一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料，是以鈰為主要成分，其組成可用如下公式表示CeaAlbMc其中55≤a≤75，5≤b≤25，10≤c≤25，且滿足a+b+c＝100；所述的M可以是Co、Cu和Ni三種元素中的任何一個。
2.如權(quán)利要求1所述的鈰基非晶態(tài)金屬塑料，其特征在于所述的Ce、Al和M中的元素純度均不低于99.5wt％。
3.一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料，是以鈰為主要成分，其組成可用如下公式表示CedAleCufZg其中，55≤d≤75，5≤e ≤15，15≤f≤25，0.01≤g≤10，且滿足d+e+f+g＝100；所述的Z為選自Co、Fe、Hf、Mg、Mo、Nb、Sc、Ta、Ti、W、Zn和Zr中的任一元素。
4.如權(quán)利要求3所述的鈰基非晶態(tài)金屬塑料，其特征在于所述Ce、Al、Cu和Z中的元素純度均不低于99.5wt％。
5.一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料，是以鈰為主要成分，其組成可用如下公式表示CehAliCujNik其中，55≤h≤75，5≤i≤15，15≤j≤25，0.01≤k＜5，且滿足h+i+j+k＝100。
6.如權(quán)利要求5所述的鈰基非晶態(tài)金屬塑料，其特征在于所述Ce、Al、Cu和Ni的元素純度均不應(yīng)低于99.5wt％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鈰基非晶態(tài)金屬塑料，其為Ce
文檔編號C22C28/00GK1854319SQ20051006611
公開日2006年11月1日 申請日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日
發(fā)明者張博, 趙德乾, 潘明祥, 汪衛(wèi)華 申請人:中國科學(xué)院物理研究所