專(zhuān)利名稱(chēng):非晶態(tài)金屬合金制品和它的固態(tài)復(fù)合/還原反應(yīng)合成法的制作方法
本發(fā)明涉及非晶態(tài)金屬合金制品和通過(guò)固態(tài)反應(yīng)制備這類(lèi)合金的新方法。更明確地說(shuō)，本發(fā)明涉及通過(guò)含金屬的化合物的復(fù)合和化學(xué)還原或熱還原的方法來(lái)復(fù)合和合成非晶態(tài)金屬合金制品。
非晶態(tài)金屬合金材料由于具有許多特別適合于技術(shù)應(yīng)用的力學(xué)、化學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的最佳配合，近年來(lái)變得令人感興趣。非晶態(tài)金屬材料的性能舉例如下-均勻的電子結(jié)構(gòu)，-成份可變的性質(zhì)，-高硬度和強(qiáng)度，-柔韌性，-軟磁性能和鐵電性能，-極高的抗腐蝕性能和抗磨損能力，-稀有的合金組成，以及-高的抗輻照損傷能力。
其中特別使人感興趣的是具有高軟磁性能、鐵電性能和抗腐蝕性能的非晶態(tài)合金。這類(lèi)材料很適合于生產(chǎn)高效率輸電變壓器和電動(dòng)機(jī)繞組。
非晶態(tài)金屬合金材料性能的最佳配合起因于非晶態(tài)材料的無(wú)序態(tài)原子結(jié)構(gòu)，它確保了材料是化學(xué)均勻的，并且不存在那些限制晶態(tài)材料性能的像位錯(cuò)和晶界一類(lèi)的廣延性缺陷。非晶狀態(tài)的特征在于它缺少長(zhǎng)程周期性，而結(jié)晶狀態(tài)的特征則是它的長(zhǎng)程周期性。
通常，非晶態(tài)材料的室溫穩(wěn)定性取決于對(duì)晶核長(zhǎng)大的各種動(dòng)力學(xué)勢(shì)壘和阻礙形成穩(wěn)定晶核的成核勢(shì)壘。如果將要制備成非晶狀態(tài)的材料首先加熱到熔融狀態(tài)，然后快速淬火或冷卻，以一個(gè)快到足以防止有明顯晶核出現(xiàn)的冷卻速度通過(guò)晶體成核的溫度區(qū)間，則一般存在這樣的勢(shì)壘。這種冷卻速度為106℃/秒的數(shù)量級(jí)?？焖倮鋮s顯著地增加熔融合金的粘滯性并迅速地降低原子能夠擴(kuò)散的程長(zhǎng)。這樣就有防止晶核形成的功效，并且形成一種亞穩(wěn)的或非晶狀態(tài)的相。
能夠提供這種冷卻速度的方法包括濺射、真空蒸發(fā)，等離子體噴濺和直接由液態(tài)淬火。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，用一種方法制備的合金往往不能同樣地用另一種方法制備出來(lái)，盡管成形的途徑在理論上是相同的。
直接由液態(tài)淬火的方法在工業(yè)上已獲得了最大的成功，因?yàn)橐延卸喾N合金可以用這種工藝制成各種形式，例如，薄膜，薄帶和細(xì)絲。chen等人的美國(guó)專(zhuān)利3856513描述了由金屬直接淬火法制備的許多新型金屬合金制品，并對(duì)這種方法進(jìn)行了一般性討論。Chen等人描述了使合金制品由其熔點(diǎn)以上溫度快速冷卻而制備的若干磁性非晶態(tài)合金。將熔融金屬流導(dǎo)入保持處于室溫的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輥的輥縫，X射線(xiàn)衍射測(cè)量表明，所獲得的帶狀淬火金屬本質(zhì)上是非晶狀態(tài)的，它是韌性的，并且具有350000磅/英寸2左右的拉伸強(qiáng)度。
Ray等人的美國(guó)專(zhuān)利4036638描述了鐵或鈷與硼的若干非晶態(tài)二元合金。申請(qǐng)專(zhuān)利的非晶態(tài)合金是用真空熔鑄法制成的，其中熔融合金在100毫托左右的部分真空下經(jīng)由一個(gè)噴嘴射向一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓柱體。這樣制得的非晶態(tài)合金是連續(xù)的薄帶，并且都呈現(xiàn)出高的機(jī)械強(qiáng)度和延展性。
基本上所有由熔體快速冷卻形成的非晶態(tài)薄膜和薄帶的厚度都受材料的傳熱速度所限制。通常，這種薄膜的厚度小于50微米。Chen等人和Ray等人已公開(kāi)的那些材料就屬于能用這種方法制備的少數(shù)幾種材料。
Lashmore和Weinroth在“Plating and Surface Fishing”，72(1982年八月)發(fā)表了用電沉積法制備非晶態(tài)金屬合金材料的文章。這些材料包括Co-P，Ni-P、Co-Re和Co-W制品。但是，如此制得的合金是不均勻的，因而應(yīng)用非常有限。
上述生產(chǎn)非晶態(tài)金屬合金的先有技術(shù)取決于對(duì)固化過(guò)程動(dòng)力學(xué)的控制，取決于在固化過(guò)程中通過(guò)快速散熱對(duì)由液態(tài)(熔融態(tài))或汽態(tài)制備合金的控制。最近，不用快速散熱的方法也合成了一種非晶態(tài)金屬合金制品。Yeh等人報(bào)導(dǎo)了通過(guò)有控制地引入氫氣，能使薄膜狀亞穩(wěn)態(tài)結(jié)晶化合物Zr3Rh轉(zhuǎn)變?yōu)楸∧罘蔷B(tài)金屬合金(Appl-ied Physics Letter 42(3)卷，242-244頁(yè)，1983年2月1日)。這種非晶態(tài)金屬合金的近似組成為Zr3RhH5.5。
Yeh等人確定了作為通過(guò)固態(tài)反應(yīng)形成非晶態(tài)合金先決條件的三點(diǎn)要求至少是一個(gè)三組元系統(tǒng)，兩類(lèi)原子的原子擴(kuò)散速度有大的差別，不存在另一種作為最終狀態(tài)的多型性晶態(tài)產(chǎn)物。因此，Yeh等人指出，對(duì)于非晶態(tài)金屬合金材料的合成，固態(tài)反應(yīng)的應(yīng)用是有限制的。
Sawmer公開(kāi)報(bào)導(dǎo)了通過(guò)在多層結(jié)構(gòu)中的固態(tài)反應(yīng)形成非晶態(tài)Zr-Co合金，F(xiàn)ifth International Conference onRapidly Quenched Metals，Wurzburg，德國(guó)，1984年9月。將厚度在100到500埃之間的鋯膜和鈷膜按層彼此迭在一起，并在180℃左右的溫度進(jìn)行熱處理。擴(kuò)散過(guò)程使得在每個(gè)相鄰薄膜層的界面上形成非晶態(tài)Zr-Co相。
現(xiàn)有的非晶態(tài)金屬合金和上面所討論的這類(lèi)合金的制備方法都有這樣一個(gè)缺點(diǎn)，即這樣形成的非晶態(tài)合金的形狀受到限制，也就是像帶、絲或片一類(lèi)的薄膜。這些有限的形狀嚴(yán)重地限制了非晶態(tài)金屬材料的應(yīng)用。
為了生產(chǎn)大塊非晶態(tài)金屬合金物件，必須通過(guò)像切割、粉碎、研磨和球磨一類(lèi)的機(jī)械方法將成形的非晶態(tài)合金變?yōu)榉勰?，然后再重新?fù)合成所需的形狀。如果認(rèn)識(shí)到大多數(shù)非晶態(tài)金屬合金具有高的機(jī)械強(qiáng)度和高的硬度，就知道這些都是困難的處理方法。
在非晶態(tài)金屬合金制備領(lǐng)域里，缺少直接形成多種多樣非晶態(tài)金屬合金的簡(jiǎn)單方法。直接合成適宜于制備大塊非晶態(tài)金屬合金型材的粉末狀非晶態(tài)金屬合金材料的方法尤其缺少。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新型的非晶態(tài)金屬合金制品。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種直接制備多種多樣均勻的非晶態(tài)金屬合金制品的方法。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種直接制備多種多樣粉末狀均勻的非晶態(tài)金屬合金制品的方法。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種通過(guò)固態(tài)反應(yīng)直接制備多種多樣均勻的非晶態(tài)金屬合金粉末的方法。
在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和下述實(shí)施例里，本發(fā)明的這些目的和其他目的將變得顯而易見(jiàn)。
本發(fā)明敘述了一種本質(zhì)上為非晶態(tài)金屬合金的合成方法，該法是將一種高表面積的載體材料在低于所制備的非晶態(tài)金屬合金的結(jié)晶溫度以下，與至少一種原始含金屬的化合物接觸，以便使原始含金屬的化合物中的金屬沉積在高表面積的載體上，并結(jié)合形成本質(zhì)上為非晶態(tài)的金屬合金。
本發(fā)明進(jìn)一步敘述了包括下列幾個(gè)步驟的本質(zhì)上為非晶態(tài)金屬合金的合成方法a)將一種高表面積承載體與至少一種原始含金屬的化合物接觸，以便使該化合物滲到該承載體中;
b)還原至少一種原始含金屬的化合物，以便將金屬沉積到載體上并形成了一種活性產(chǎn)物;
c)將這種活性產(chǎn)物進(jìn)行熱處理，以便形成一種本質(zhì)上為非晶態(tài)的金屬合金，熱處理在低于該非晶態(tài)金屬合金的結(jié)晶溫度以下進(jìn)行。
依據(jù)本發(fā)明，可以提供幾種合成本質(zhì)上為非晶態(tài)金屬合金的新穎方法。這里關(guān)于合成非晶態(tài)金屬合金所用的“本質(zhì)上”一詞系指這里所說(shuō)的合成合金經(jīng)X射線(xiàn)衍射分析表明，至少百分之五十是非晶狀態(tài)的，比較好的至少百分之八十是非晶狀態(tài)的，最好的接近百分之百為非晶狀態(tài)的。這里所使用的名詞“非晶態(tài)金屬合金”意指含金屬的非晶態(tài)合金，它也可以包括非金屬元素。非晶態(tài)金屬合金可以包含像硼，碳，氮，硅，磷，砷，鍺和銻一類(lèi)的非金屬元素。
適用于本發(fā)明的高表面積載體包括那些平均表面積至少為20米2/克左右的材料，比較好的材料所具有的平均表面積至少為40米2/克左右，而最好的材料所具有的平均表面積至少為50米2/克左右。這類(lèi)高表面積載體材料的例子包括高表面積形態(tài)的SiC，TiB2、BN，阮來(lái)鎳，磷、鈦，釹和釔。這些高表面積載體可以制成粒狀或壓實(shí)成一定形狀，前提是所成形的材料是足夠多孔的，以便使原始含金屬的化合物滲入其內(nèi)。最好，這些載體是粉末，以便有可能合成非晶態(tài)金屬合金粉末。
適用于本發(fā)明的原始含金屬的化合物，可以包括各種金屬有機(jī)化合物，例如，那些具有由飽和烴和/或不飽和烴組成的金屬-有機(jī)配位體、芳族的或雜芳族的配位體的單聚體、二聚體、三聚體和多聚體，也可包括含氧、硼、碳、氮、磷、砷和/或含硅的配位體和它們的組合。原始含金屬的化合物也可以是鹵素化合物、氧化物、硝酸鹽、氮化物、碳化物、硼化物或含金屬的鹽類(lèi)。其他的原始化合物還可以是硫酸鹽、氯化物、溴化物、碘化物、氟化物、磷酸鹽、氫氧化物、高氯酸鹽、碳酸鹽、四氟硼酸鹽、三氟甲烷磺酸鹽、六氟磷酸鹽、磺酸鹽或2、4-戊二酮鹽。原始化合物在室溫可以以固體、液體或氣體的形態(tài)存在。
這里公開(kāi)的固態(tài)制造方法在于使原始含金屬的化合物將金屬沉積到高表面積載體材料上。在存在高表面積載體材料的條件下，這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)原始含金屬的化合物的熱分解來(lái)實(shí)現(xiàn)。要選擇能在低于待制非晶態(tài)合金的結(jié)晶溫度以下分解的原始化合物。最好，原始化合物能在低于待制非晶態(tài)合金的結(jié)晶溫度至少100℃的溫度下分解。
被沉積的金屬與高表面積載體進(jìn)行反應(yīng)，從而形成一種非晶態(tài)金屬合金。這種反應(yīng)可以與分解同時(shí)發(fā)生，抑或在隨后附加的熱處理中發(fā)生。
在存在高表面積載體的條件下，也可以通過(guò)至少還原一種原始化合物的方法使金屬沉積到高表面積載體上?？梢越柚谶€原劑或用電化學(xué)還原或光催化還原的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)原始化合物的還原。
一旦金屬沉積下來(lái)與高表面積載體緊密接觸，就可以進(jìn)行隨后的熱處理工序以獲得非晶態(tài)金屬合金。
將金屬沉積到高表面積載體上可以通過(guò)多種眾所周知的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以使高表面積載體的一個(gè)固定基底經(jīng)受較高的溫度，或?qū)ζ涮峁┻€原氣氛或電化學(xué)環(huán)境，因而被引向高表面積載體的原始含金屬的化合物將使金屬沉積在載體上。如同使用隧道爐那樣，也可以使這種工藝成為連續(xù)的。
優(yōu)先被采用的工藝是將高表面積載體懸浮在其中含有原始化合物的溶液里，然后將原始化合物化學(xué)還原從而使金屬沉積在載體上。考慮到在特殊還原反應(yīng)中所使用原始含金屬的化合物，選擇液體介質(zhì)是適宜的。這種液體介質(zhì)最好采用含水溶劑或者像甲醇、乙醇、異丙醇和較高分子量的醇類(lèi)溶劑，或者其他有機(jī)溶劑或它們的混和物。最好這種溶劑是含水溶劑。適宜于這種工藝的還原劑的實(shí)例有氫、肼和氫硼化鈉?；瘜W(xué)還原過(guò)程在低于待制非晶態(tài)金屬合金的結(jié)晶溫度以下進(jìn)行。最好，反應(yīng)過(guò)程在室溫附近進(jìn)行。在這種最佳實(shí)施方案中，高表面積載體材料可以是顆粒狀的，其表面積至少為20米2/克左右。
舉例說(shuō)，依據(jù)本發(fā)明的方法，將鐵鹽和/或其他含鐵的化合物在像BN或TiB2一類(lèi)的高表面積載體上進(jìn)行化學(xué)還原，并通過(guò)隨后的低溫處理可以生成一種非晶態(tài)鐵磁合金材料。
通過(guò)下述的實(shí)施例可更清楚地理解本發(fā)明，這里提供的實(shí)施例只是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而決非以任何方式對(duì)它進(jìn)行限制。
實(shí)施例1-4按照本發(fā)明，通過(guò)將原始含金屬的化合物與高表面積的碳化硅載體材料接觸的方法合成非晶態(tài)金屬合金。這些實(shí)施例將這種合成方法與對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比，在對(duì)照試驗(yàn)里，用微細(xì)金屬顆粒代替原始含金屬的化合物。
在實(shí)施例里，取適量的碳化硅粉末，它的特征在于顆粒尺寸有一個(gè)分布，其中最大顆粒尺寸小于74微米左右，而平均表面積為50米2/克左右。利用快速機(jī)械攪拌的方法將這些碳化硅粉末懸浮在約100毫升蒸餾水里。然后將事先確定好數(shù)量的原始含金屬的化合物或金屬單體顆粒彌散在其中懸浮有碳化硅的蒸餾水中。這種水懸浮液用氬氣脫氣。其次，將大約100毫摩爾的氫硼化鈉NaBH4溶解在100毫升左右的蒸餾水里，并用氬氣脫氣，再在2小時(shí)左右的時(shí)間里將這種溶液滴入前液中以形成懸浮液。在完成這個(gè)滴入過(guò)程以后，將懸浮液攪動(dòng)16小時(shí)左右以保證反應(yīng)完成。用吸管將水溶液吸出，余下固體，并用兩份50毫升的蒸餾水沖洗固體。然后，在真空下于60℃將固體脫水4小時(shí)，再封裝在真空的石英管里并在290℃左右熱處理約21天。
在實(shí)施例1里，在上述反應(yīng)過(guò)程中使用了大約10毫摩爾的碳化硅粉末和大約40毫摩爾的氯化亞鐵FeCl2·4H2O。經(jīng)上述處理后，所獲得的產(chǎn)物經(jīng)X射線(xiàn)衍射檢驗(yàn)表明，這些固體含有近似組成為Fe80Si10C10的非晶態(tài)材料。這個(gè)實(shí)施例演示了通過(guò)這里所公開(kāi)的方法制備出一種新型非晶態(tài)金屬合金制品。
對(duì)于實(shí)施例2，除了用大約40毫摩爾鐵粉顆粒代替大約40毫摩爾氯化亞鐵以外，重復(fù)與上例同樣的程序。鐵粉顆粒的尺寸有一個(gè)分布，其中最大顆粒的尺寸小于44微米左右，并與10毫摩爾碳化硅粉末一起懸浮在水溶液里。在這個(gè)實(shí)施例里，于290℃左右熱處理21天后所獲得的固態(tài)產(chǎn)物的組成接近Fe80Si10C10，但X射線(xiàn)衍射數(shù)據(jù)表明它不是非晶狀態(tài)的。這個(gè)對(duì)照試驗(yàn)說(shuō)明，單是物理混和不足以獲得一個(gè)本質(zhì)上為非晶態(tài)的材料。相反，正如實(shí)施例1中所述，為了形成一種預(yù)定的非晶態(tài)材料，一個(gè)固態(tài)復(fù)合/還原過(guò)程是必要的。
在實(shí)施例3里，將實(shí)施例1中的碳化硅和氯化亞鐵用量調(diào)整到使水溶液里反應(yīng)后所得的固態(tài)產(chǎn)物的組成近似為Fe10Si45C45。以前述方式熱處理后，利用X射線(xiàn)衍射對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分析，結(jié)果表明產(chǎn)物含有部分非晶態(tài)FeSiC和過(guò)剩的碳化硅。
在實(shí)施例4中，除了用氯亞鉑酸鉀K2PtCl4代替氯化亞鐵外，重復(fù)實(shí)施例3中所述的過(guò)程。在溶液中進(jìn)行反應(yīng)后得到的固態(tài)產(chǎn)物具有近似組成Pt10Si45C45。由X射線(xiàn)衍射分析可知，經(jīng)290℃左右熱處理約10天后的產(chǎn)物包含非晶態(tài)PtSiC和過(guò)剩碳化硅。
實(shí)施例5-8在實(shí)施例5-8里，用一個(gè)或幾個(gè)不同的原始含金屬的化合物和各種高表面積載體演示了上述方法。
在實(shí)施例5里，取大約7毫摩爾的磷粉末，其顆粒尺寸分布中最大顆粒尺寸為149微米左右，快速機(jī)械攪動(dòng)使其懸浮于約100毫升蒸餾水中。然后，將大約7毫摩爾氯化亞鐵和約14毫摩爾氯化鎳NiCl2·6H2O溶解在有磷懸浮其中的蒸餾水里。這種水溶液用氬氣脫氣，并將大約100毫升蒸餾水里溶有約50毫摩爾氫硼化鈉的經(jīng)氬氣脫氣的溶液在2小時(shí)左右的時(shí)間里滴入其中，以形成懸浮液。滴入過(guò)程完成以后，將這種活性懸浮液攪動(dòng)16小時(shí)左右，以確保反應(yīng)完全。用吸管將水溶液與固體分離，并用250毫升的蒸餾水分次沖洗固體。然后，將固體在真空下于60℃左右脫水約4小時(shí)，其混和物組成確定為FeNi2BP。將固體在真空下封裝在石英管里，并在250℃左右熱處理約10天。經(jīng)熱處理后，X射線(xiàn)衍射數(shù)據(jù)表明，固體中含有至少百分之五十的非晶態(tài)物質(zhì)，其近似組成為FeNi2BP。
在實(shí)施例6里，重復(fù)上述實(shí)施例5中的過(guò)程，但其中磷顆粒被最大顆粒尺寸為149微米左右的釔顆粒代替，并且原始含金屬的化合物是氯化亞鐵。溶液里使用了大約10毫摩爾釔和10毫摩爾氯化亞鐵，以便在反應(yīng)以后生成近似組成為Fe50Y50HX的固體產(chǎn)物。經(jīng)熱處理后，利用X射線(xiàn)衍射對(duì)固體產(chǎn)物進(jìn)行分析，得出它是組成近似為FeY的非晶態(tài)材料。
在實(shí)施例7中，高表面積載體材料含有Cr2MoP顆粒，其最大顆粒尺寸為149微米左右。在這個(gè)實(shí)施例里，原始含金屬的化合物是氯化亞鐵和氯化鎳。將這些試劑用于在實(shí)施例5所述的過(guò)程中，以便在反應(yīng)以后生成近似分子式為Fe36Ni16B8Cr20Mo10P10的混和物。經(jīng)290℃左右熱處理約14天以后，得到一種固體產(chǎn)物并且用X射線(xiàn)衍射數(shù)據(jù)對(duì)它進(jìn)行分析。產(chǎn)物確定為組成接近Fe36Ni16B8Cr20Mo10P10的非晶態(tài)制品。同時(shí)檢測(cè)出微量過(guò)剩的鉬。
實(shí)施例8-11這些實(shí)施例演示了這里公布的多種方法，它們使用同樣的高表面積載體，但經(jīng)由不同的派生步驟以獲得非晶態(tài)金屬材料。每個(gè)實(shí)施例都利用鈦顆粒作為高表面積載體，其最大顆粒尺寸為74微米左右。實(shí)施例8-10按照上述實(shí)施例1和5中的過(guò)程進(jìn)行。原始含金屬的化合物，反應(yīng)后的固態(tài)產(chǎn)物、熱處理溫度、熱處理時(shí)間和最終固態(tài)產(chǎn)物都列于下面的表1中。由表可見(jiàn)，每個(gè)實(shí)施例的最終產(chǎn)物均為非晶態(tài)金屬固體制品。根據(jù)權(quán)利要求
8的方法，在溶液反應(yīng)階段之后生成一種非晶態(tài)金屬制品。
在實(shí)施例11里，將等摩爾數(shù)的鎳丙烯腈聚合物〔Ni(AN)2〕x和鈦顆粒機(jī)械地混和在一起、并且在油浴上加熱。在二小時(shí)左右的期間內(nèi)，油浴的溫度由70℃左右升高到125℃左右。在125℃左右保溫約16小時(shí)，以便使鎳丙烯腈聚合物完全分解，剩下含有鎳和鈦的殘留物。將這些殘留物在真空下封裝在石英管里，并在300℃左右熱處理約10天。X射線(xiàn)衍射數(shù)據(jù)表明所得到的產(chǎn)物含有近似組成為NiTi的非晶態(tài)物質(zhì)和微量過(guò)剩的鈦。
實(shí)施例12-13在這幾個(gè)實(shí)施例中，試圖根據(jù)這里介紹的方法制備一種含釹的磁性非晶態(tài)合金。對(duì)于實(shí)施例12和13，重復(fù)在實(shí)施例1和5中詳細(xì)介紹的處理步驟。在這幾個(gè)實(shí)施例中，高表面積載體是釹顆粒，其最大顆粒尺寸為420微米左右。該反應(yīng)中所使用的原始含金屬的化合物是氯化亞鐵和氯化鈷。采用還原劑氫硼化鈉使發(fā)生沉淀反應(yīng)。
在實(shí)施例12中，合成產(chǎn)物的組成約為Nd11Fe68Co14B7。X射線(xiàn)衍射分析表明該化合物是結(jié)晶態(tài)的。
在實(shí)施例13中，改變了反應(yīng)試劑的數(shù)量，使得份額增加了的最終產(chǎn)物含有釹。在這個(gè)實(shí)施例中，最終產(chǎn)物的組成接近Nd17Fe62Co14B7，經(jīng)X射線(xiàn)衍射數(shù)據(jù)確定為非晶態(tài)的。
上述實(shí)施例演示了利用這里公布的方法制成新型非晶態(tài)金屬合金制品，其中原始含金屬的化合物是通過(guò)化學(xué)還原或熱分解沉積到高表面積載體上的。
高表面積載體、原始化合物、還原方法、熱處理溫度和其他反應(yīng)試劑條件的選擇可以在不偏離這里公布和描述的本發(fā)明的精神的情況下，由上述說(shuō)明書(shū)確定。本發(fā)明的領(lǐng)域是包括那些屬于附加權(quán)利要求
范圍內(nèi)的改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一個(gè)合成本質(zhì)上為非晶態(tài)的金屬合金的方法，它包括在低于所制備的非晶態(tài)金屬合金的結(jié)晶溫度以下，將高表面積載體材料與至少一種原始含金屬的化合物相接觸，從而使原始含金屬的化合物中的金屬沉積在高表面積載體上，并結(jié)合形成本質(zhì)上為非晶態(tài)的金屬合金。
2.依照權(quán)利要求
1的方法，其中所述高表面積載體至少具有20米2/克的表面積。
3.合成本質(zhì)上為非晶態(tài)金屬合金的方法，包括下列步驟a)將高表面積載體與至少一種原始含金屬的化合物相接觸，從而使該化合物滲入該載體中;b)將至少一種原始含金屬的化合物還原，使金屬沉積在載體上并形成一種活性產(chǎn)物;c)將這種活性產(chǎn)物進(jìn)行熱處理，以便形成一種本質(zhì)上為非晶態(tài)的金屬合金，熱處理在低于該非晶態(tài)金屬合金結(jié)晶溫度以下進(jìn)行。
4.依據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其中所述本質(zhì)上為非晶態(tài)的金屬合金至少百分之五十是非晶態(tài)的。
5.依據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其中所述高表面積載體至少具有20米2/克的表面積。
6.依據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其中所述高表面積載體選自SiC、TiB2、BN、阮來(lái)鎳、磷、鈦、釹和釔。
7.依據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其中所述高表面積載體為SiC。
8.依據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其中所述含金屬的化合物是一種金屬有機(jī)化合物。
9.依據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其中所述含金屬的化合物選自鹵素化合物，氧化物，硝酸鹽、氮化物，碳化物、硼化物和含金屬的鹽類(lèi)。
10.依據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其中所述原始含金屬的化合物系被一種化學(xué)還原劑還原。
專(zhuān)利摘要
非晶態(tài)金屬合金制品是通過(guò)固態(tài)復(fù)合/還原反應(yīng)合成的，該法系將一個(gè)高表面積載體與原始含金屬的化合物接觸，從而使該化合物滲入到載體中或使金屬沉積到載體的表面上。所獲得的產(chǎn)物是非晶態(tài)合金制品，或者通過(guò)在低于所要制備的非晶態(tài)合金結(jié)晶溫度下的熱處理，使它轉(zhuǎn)變成非晶態(tài)合金制品。
文檔編號(hào)C22C1/00GK86102705SQ86102705
公開(kāi)日1986年12月31日 申請(qǐng)日期1986年3月18日
發(fā)明者邁克爾·A·坦霍弗, 羅伯特·K·格拉塞利, 理查德·S·亨德森 申請(qǐng)人:標(biāo)準(zhǔn)石油公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan