一种非晶合金及其制备方法_2

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1。
[0034] 将合金样品A1进行XRD粉末衍射分析,得到的XRD谱图中出现峰型为馒头峰的衍 射峰,说明合金样品A1为非晶合金。
[0035] 测定合金样品A1的临界尺寸,结果见表1。
[0036] 测试合金样品A1的组成成分,将由ICP-AES分析得到的合金中所含金属元素的质 量分数换算成原子百分数,合金样品A1的非晶合金成分结果列于表1中。
[0037] 实施例2
[0038] 本实施例说明本发明提供的非晶合金(Zr^c^Hfa.^LCi^AUCc^FeAguYu的制 备方法。
[0039] 将各组分原料投入真空熔炼炉内,并抽真空为50Pa,再通入纯度为99. 99%体积百 分比的氩气作为保护气体,进行真空感应熔炼,熔炼温度为1KKTC,熔炼时间为15分钟,使 合金原料充分熔融。然后翻熔3次,使其充分合金化。熔炼过程中的冶炼温度采用红外测 温测试获得。
[0040] 金属元素均采用单质金属,除锆元素外均采用纯度大于99重量%的工业原材料。 锆采用工业级的海绵锆,锆铪纯度为大于99. 4重量%。
[0041] 将熔融的合金样品通过高压铸造的方法铸造到金属模具中(其中,压力20MPa,模 具材料SKD61),并以lOOOK/s的冷却速率冷却,获得直径为2-15mm,高为20mm的圆台形金 属铸件,记为合金样品A2。
[0042] 将合金样品A2进行XRD粉末衍射分析,得到的XRD谱图中出现峰型为馒头峰的衍 射峰,说明合金样品A3为非晶合金。
[0043] 测定合金样品A2的临界尺寸,结果见表1。
[0044] 测试合金样品A2的组成成分,将由ICP-AES分析得到的合金中所含金属元素的质 量分数换算成原子百分数,合金样品A2的非晶合金成分结果列于表1中。
[0045] 实施例3
[0046] 本实施例说明本发明提供的非晶合金(Zra.^Hf^JJi^AUCc^FeAguYu的制 备方法。
[0047] 将各组分原料投入真空熔炼炉内,并抽真空为50Pa,再通入纯度为99. 99%体积百 分比的氩气作为保护气体,进行真空感应熔炼,熔炼温度为1KKTC,熔炼时间为15分钟,使 合金原料充分熔融。然后翻熔3次,使其充分合金化。熔炼过程中的冶炼温度采用红外测 温测试获得。
[0048] 金属元素均采用单质金属,除锆元素外均采用纯度大于99重量%的工业原材料。 锆采用工业级的海绵锆,锆铪纯度为大于99. 4重量%。
[0049] 将熔融的合金样品通过高压铸造的方法铸造到金属模具中(其中,压力20MPa,模 具材料SKD61),并以lOOOK/s的冷却速率冷却,获得直径为2-15mm,高为20mm的圆台形金 属铸件,记为合金样品A3。
[0050] 将合金样品A3进行XRD粉末衍射分析,得到的XRD谱图中出现峰型为馒头峰的衍 射峰,说明合金样品A3为非晶合金。
[0051] 测定合金样品A3的临界尺寸,结果见表1。
[0052] 测试合金样品A3的组成成分,将由ICP-AES分析得到的合金中所含金属元素的质 量分数换算成原子百分数,合金样品A3的非晶合金成分结果列于表1中。
[0053] 实施例4
[0054] 本实施例说明本发明提供的非晶合金(Zra.^Hf。.Q(l96)mCi^AliaCoeFeiNbJiiAgJi 的制备方法。
[0055] 将各组分原料投入真空熔炼炉内,并抽真空为50Pa,再通入纯度为99. 99%体积百 分比的氩气作为保护气体,进行真空感应熔炼,熔炼温度为1KKTC,熔炼时间为15分钟,使 合金原料充分熔融。然后翻熔3次,使其充分合金化。熔炼过程中的冶炼温度采用红外测 温测试获得。
[0056] 金属元素均采用单质金属,除锆元素外均采用纯度大于99重量%的工业原材料。 锆采用工业级的海绵锆,锆铪纯度为大于99. 4重量%。
[0057] 将熔融的合金样品通过高压铸造的方法铸造到金属模具中(其中,压力20MPa,模 具材料SKD61),并以lOOOK/s的冷却速率冷却,获得直径为15mm,高为20mm的圆台形金属 铸件,记为合金样品A4。
[0058] 将合金样品A4进行XRD粉末衍射分析,得到的XRD谱图中出现峰型为馒头峰的衍 射峰,说明合金样品A4为非晶合金。
[0059] 测定合金样品A4的临界尺寸,结果见表1。
[0060] 测试合金样品A4的组成成分,将由ICP-AES分析得到的合金中所含金属元素的质 量分数换算成原子百分数,合金样品A4的非晶合金成分结果列于表1中。
[0061] 对比例1
[0062] 按照实施例1的方法,不同的是,用"非晶合金 V'替代"非晶合金(Zi^MHfwLCiW^Cc^FhAgiV'。
[0063] 制得合金样品D1。合金的临界尺寸和组成成分结果见表1。
[0064] 对比例2
[0065]按照实施例1的方法,不同的是,用"非晶合金(Zra.^Hfa.^LCi^AUCc^FeJi"替 代"非晶合金(ZrQ.99Q4Hf_96) JiW^Cc^FhAgiV'。
[0066] 制得合金样品D2。合金的临界尺寸和组成成分结果见表1。
[0067]对比例3
[0068] 按照实施例1的方法,不同的是,用"不锈钢304"替代"非晶合金(Zr(l. 99(l4Hfa_6) Ji^AliQCosFesAgA"。即为样品 D3。
[0069]对比例4
[0070] 按照实施例1的方法,不同的是,用"非晶合金(Zrc^Hf^^Ci^Al^A^FeAgA" 替代"非晶合金(Zi^MHf^JJiW^Cc^FhAgiV'。
[0071] 制得合金样品D4。合金的临界尺寸和组成成分结果见表1。
[0072] 抗菌率测试1-8
[0073] (1)对照样品。对照样品采用卫生级高密度聚乙烯,将对照样品制备成 50mmX50mmXlmm的平板,用70%乙醇溶液擦拭其表面,蒸馈水冲洗,自然干燥。
[0074] 取金黄色葡萄球菌种第三代至第八代的营养琼脂培养基斜面18小时新鲜培养 物,用磷酸盐缓冲液洗下菌苔,用〇. 〇3mol/l磷酸盐缓冲液稀释至适宜浓度,制备成实验菌 液。
[0075] 将对照样品放入灭菌器皿中,吸取0. 2mL_0. 5mL实验菌液滴加在受测样品表面, 用灭菌镊子夹起覆盖膜分别覆盖在样品表面,使实验菌液均匀接触样品,在37°C和相对湿 度90%条件下接触培养20小时。
[0076] 接触培养20小时的样品加入20mL洗脱液,反复洗脱3次,将洗脱液移入三角瓶 中,摇匀并稀释,每样实验菌液平行接种2个平皿,倾注50°C已溶化的营养琼脂培养基,等 琼脂培养基凝固后翻转平板。将上述平板置于37°C恒温培养箱中,做活菌培养计数。
[0077] (2)试验样品。实施例1-4和对比例1-4的样品A1-A4和D1-D4制备成 50mmX50mmX 1mm的平板,采用卫生级高密度聚乙烯,样品均用70%乙醇溶液擦拭其表面, 蒸馏水冲洗,自然干燥。
[0078] 将样品A1-A4和D1-D4分别放入灭菌器皿中,吸取0. 2mL-0. 5mL实验菌液分别滴 加在受测样品表面,用灭菌镊子夹起覆盖膜分别覆盖在样品表面,使实验菌液均匀接触样 品,在37°C和相对湿度90%条件下接触培养20小时。
[0079] 接触培养20小时的样品分别加入20mL洗脱液,反复洗脱3次,将洗脱液移入三角 瓶中,摇匀并稀释,每样实验菌液平行接种2个平皿,倾注50°C已溶化的营养琼脂培养基, 等琼脂培养基凝固后翻转平板,将上述平板置于37°C恒温培养箱中,做活菌培养计数。
[0080] 按以下公式计算抑菌率:
[0081]抑菌率 R= (M_N)/MX100%
[0082] M为对照样品与受试菌接触一定时间后平均回收菌数;
[0083] N为试验样品与受试菌接触一定时间后平均回收菌数。
[0084]表1
【主权项】
1. 一种非晶合金,其特征在于,该非晶合金的组成为:(ZivxHf丄CubAlcMdAgeRE f ;其中, M选自Fe、Co、Mn、Ti和Nb中的至少一种;RE为稀土兀素中的至少一种;a、b、c、d、e和 f为各元素在该锆基非晶合金中对应的原子百分数,分别为:40<a<70,15< b <35, 5彡c彡15,3彡d彡15,0<e<3,0<f彡2 ;Zr与Hf间的原子摩尔比满足0<x<0.02。
2. 根据权利要求1所述的非晶合金,其中,所述RE为Y。
3. 根据权利要求2所述的非晶合金,其中,所述非晶合金的组成为:(Zrci 99tl4Hfacici96) 52Cu 29A1 J0Co5Fe2Ag1Y1、(Zr 0.9904Hf0.0096) 52Cu29Al10Co4Fe2Ag 2.5Y0.5、(Zr0.9918Hf 0.0082) 61Cu2aAl 10Co4Fe2Ag2.5 Y〇. 5 或(Zra99ci4Hfacici96) 52Cu27AlltlCo6Fe1Nb 1Ti1Ag1YltJ
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的非晶合金,其中,以所述非晶合金的总量为基 准,所述非晶合金中金属杂质元素的原子百分数为2%以下,非金属杂质元素的原子百分数 为1%以下。
5. 根据权利要求1-3中任意一项所述的非晶合金,其中,所述非晶合金的临界尺寸为 5mm以上。
6. -种制备非晶合金的方法,该方法包括在惰性气体保护下或真空条件下,将非晶合 金的原料进行熔炼并冷却成型,其特征在于,所述非晶合金的原料包括Zr、Hf、Cu、Al、M、 Ag和RE,由所述非晶合金的原料形成的非晶合金的组成为:(Ziv xHf丄CubAleMdAgeRE f,其 中,M选自Fe、Co、Mn、Ti和Nb中的至少一种;RE为稀土元素中的至少一种;a、b、c、d、e和 f为各元素在该锆基非晶合金中对应的原子百分数,分别为:40 < a < 70,15 < b < 35, 5彡c彡15,3彡d彡15,0<e<3,0<f彡2 ;Zr与Hf间的原子摩尔比满足0<x<0.02。
7. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述RE为Y。
8. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述原料的纯度为97重量%以上。
9. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述熔炼为真空感应熔炼、真空电弧熔炼或真空 自耗式电极熔炼;所述熔炼的条件包括熔炼温度为1000-1500°C,熔炼时间为10-50分钟。
10. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述真空环境的真空度为0. l-500Pa。
【专利摘要】本发明公开了一种非晶合金及其制备方法。该非晶合金的组成为:(Zr1-xHfx)aCubAlcMdAgeREf;其中,M选自Fe、Co、Mn、Ti和Nb中的至少一种;RE为稀土元素中的至少一种;a、b、c、d、e和f为各元素在该锆基非晶合金中对应的原子百分数,分别为:15≤b≤35,5≤c≤15,3≤d≤15,0<e≤3,0<f≤2;Zr与Hf间的原子摩尔比满足0<x<0.02。该非晶合金既可以提高临界尺寸,又可以增加抑菌效果。
【IPC分类】C22C45-00, C22C45-10, C22C1-02
【公开号】CN104745971
【申请号】CN201310733326
【发明人】张法亮, 张春萌
【申请人】比亚迪股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月26日
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