本發(fā)明涉及非晶合金的應用
技術(shù)領域：
，尤其涉及一種高強度液態(tài)金屬手機機身及其制備方法。
背景技術(shù)：
：非晶合金出現(xiàn)于上個世紀六十年代。非晶合金由于具有長程無序而短程有序的特殊結(jié)構(gòu)，因而具有高強度、高硬度、耐磨性、耐蝕性、較大的彈性極限和高電阻性等優(yōu)越的性能，而且還表現(xiàn)出優(yōu)良的超導性和低磁損耗等特點，因此非晶合金材料被認為是最具有潛力的新型結(jié)構(gòu)材料，從而廣泛應用到機械、醫(yī)療、IT、電子、軍工等領域。通常的非晶態(tài)合金制備方法是以一定的冷卻速度將合金熔體快速冷卻至玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以下，由于冷速過快，避免了晶體的形核與長大，最后得到完全非晶態(tài)的結(jié)構(gòu)。材料形成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)所需的冷速越慢，越容易形成尺寸更大的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)材料。鋯基、鈀基、鎂基、鐵基、銅基、鑭基等合金體系中的特定合金的臨界冷卻速率在數(shù)量級上小于10K/秒，可以通過銅模鑄造的方法制備厘米量級厚度的塊體非晶態(tài)合金。一般采用可形成完全非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的鑄態(tài)圓棒的臨界直徑作為合金的非晶形成能力(GFA)。合金的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)形成能力主要依賴于合金的化學成分，合金成分的復雜化或多元化可以降低非晶態(tài)結(jié)構(gòu)形成的臨界冷卻速率，提高合金的非晶形成能力。其中多組元鋯基非晶合金為目前發(fā)現(xiàn)的同時具備非晶形成能力好，又具有優(yōu)良的力學及機械加工性能的非晶合金，最具有工程結(jié)構(gòu)材料應用前景。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種高強度液態(tài)金屬手機機身。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種高強度液態(tài)金屬手機機身的制備方法。本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種高強度液態(tài)金屬手機機身(又稱液態(tài)金屬手機外殼)，包括中間層，所述中間層為非晶合金薄膜。優(yōu)選地，所述的非晶合金薄膜由下述重量份的原料制備而成：Zr48-62份、Cu22-28份、Ni1-5份、Co5-10份、Al8-12份、M0.5-4.5份、N0.2-2份。優(yōu)選地，所述的M為Ag、Mn、Sn中一種或多種的混合物。更優(yōu)選地，所述的M由Ag、Mn、Sn混合而成，所述Ag、Mn、Sn的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。優(yōu)選地，所述的N為Ho、Eu、Pr中一種或多種的混合物。更優(yōu)選地，所述的N由Ho、Eu、Pr混合而成，所述Ho、Eu、Pr的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。優(yōu)選地，所述非晶合金薄膜的厚度為20-200微米。優(yōu)選地，所述非晶合金薄膜的制備方法，在真空度為10-1～10-3torr的真空狀態(tài)或惰性氣體的保護下制備非晶合金薄膜，包括以下步驟：(1)投料：將各原料放入臥式壓鑄機的供料裝置，并由所述供料裝置投入到臥式壓鑄機的熔融裝置中，臥式壓鑄機的真空度為10-1～10-3torr；(2)熔融：利用感應加熱或電阻絲加熱的方式將各原料熔融并形成熔湯，所述熔湯的溫度為900-2500℃；(3)倒湯：將步驟(2)得到的熔湯倒入非晶合金薄膜模具(非晶合金薄膜的形狀與手機機身的形狀相同)的澆口套中，然后以沖頭將熔湯注入非晶合金薄膜模具中，其中，沖頭的速度為0.1-5m/s，非晶合金薄膜模具的溫度為200-250℃；(4)冷卻：對步驟(3)中注入了熔湯的非晶合金薄膜模具進行冷卻成型，冷卻速度為100-106K/s，冷卻時間為15-30秒；(5)產(chǎn)品取出：利用產(chǎn)品取出裝置接住由非晶合金薄膜模具頂出的非晶合金薄膜后再輸送到產(chǎn)品出口。優(yōu)選地，所述步驟(3)的倒湯過程中，利用噴槍向所述非晶合金薄膜模具表面噴射惰性氣體以達到清潔所述非晶合金薄膜模具表面的熔湯碎屑的目的。優(yōu)選地，所述的高強度液態(tài)金屬手機機身依次包括塑料層、中間層和熱熔膠層。本發(fā)明還提供了上述高強度液態(tài)金屬手機機身的制備方法，包括以下步驟：(1)將非晶合金薄膜的外表面涂上熱熔膠，熱熔膠的厚度為5-50微米，在80-120攝氏度烤箱溫度下烘烤5-10分鐘；(2)將烘烤后的非晶合金薄膜置入模具內(nèi)，對非晶合金薄膜的內(nèi)表面進行模內(nèi)注塑，即得。優(yōu)選地，所述的熱熔膠選自丙烯酸酯類、聚氨酯類、聚酯類、醇酸樹脂類熱熔膠；優(yōu)選地，所述的注塑用的塑膠材料為尼龍、碳纖維增強尼龍、玻纖增強尼龍、聚碳酸酯、碳纖維增強尼龍、玻纖增強尼龍中的一種或多種的混合物。通過上述方法制備的高強度液態(tài)金屬手機機身，其外表面為熱熔膠層，中間層為非晶合金薄膜，最里層為塑料層。本發(fā)明提及的惰性氣體為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣中的一種。具體的，在本發(fā)明中：Zr，即鋯，CAS號：7440-67-7，純度為99.9wt％。Cu，即銅，CAS號：7440-50-8，純度為99.9wt％。Ni，即鎳，CAS號：7440-02-0，純度為99.9wt％。Co，即鈷，CAS號：7440-48-4，純度為99.9wt％。Al，即鋁，CAS號：7429-90-5，純度為99.9wt％。Ag，即銀，CAS號：7440-22-4，純度為99.9wt％。Mn，即錳，CAS號：7439-96-5，純度為99.9wt％。Sn，即錫，CAS號：7440-31-5，純度為99.9wt％。Ho，即鈥，CAS號：7440-60-0，純度為99wt％。Eu，即銪，CAS號：7440-53-1，純度為99wt％。Pr，即鐠，CAS號：7440-10-0，純度為99wt％。本發(fā)明提供的高強度液態(tài)金屬手機機身，中間層為鋯基非晶合金材質(zhì)，通過合理的配比，優(yōu)選出適合高強度液態(tài)金屬手機機身的金屬元素種類及用量，使得所制造的高強度液態(tài)金屬手機機身具有高強度、高硬度、高彈性、耐磨、耐刮、耐腐蝕、抗菌、使用壽命長且能夠避免手機在受力較大時發(fā)生彎折現(xiàn)象的優(yōu)點，從而能夠針對手機強度不足的問題起到很好的補強作用。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。實施例1非晶合金薄膜原料(重量份)：Zr55份、Cu22份、Ni2份、Co8份、Al10份、M2.4份、N0.6份。所述的M由Ag、Mn、Sn按質(zhì)量比為1：1：1攪拌混合均勻得到。所述的N由Ho、Eu、Pr按質(zhì)量比為1：1：1攪拌混合均勻得到。在真空度為10-1torr的真空狀態(tài)保護下制備非晶合金薄膜，具體包括以下步驟：(1)投料：將各原料放入臥式壓鑄機的供料裝置，并由所述供料裝置投入到臥式壓鑄機的熔融裝置中，臥式壓鑄機的真空度為10-1torr；(2)熔融：利用感應加熱的方式將各原料熔融并形成熔湯，所述熔湯的溫度為1700℃；(3)倒湯：將步驟(2)得到的熔湯倒入非晶合金薄膜模具的澆口套中，然后以沖頭將熔湯注入非晶合金薄膜模具中，其中，沖頭的速度為0.1m/s，非晶合金薄膜模具的溫度為220℃，其中，在倒湯過程中，利用噴槍向非晶合金薄膜模具表面噴射氬氣以達到清潔非晶合金薄膜模具表面的熔湯碎屑的目的；(4)冷卻：對步驟(3)中注入了熔湯的非晶合金薄膜模具進行冷卻成型，冷卻速度為1K/s，冷卻時間為30秒；(5)產(chǎn)品取出：利用產(chǎn)品取出裝置接住由非晶合金薄膜模具頂出的非晶合金薄膜后再輸送到產(chǎn)品出口。得到非晶合金薄膜，其形狀與高強度液態(tài)金屬手機機身相同，厚度為40微米。高強度液態(tài)金屬手機機身的制備，包括以下步驟：(1)將非晶合金薄膜的外表面均勻噴涂上熱熔膠，熱熔膠(采用深圳市南林化工有限公司提供的型號為NL-928的熱熔背膠，類型為丙烯酸酯膠)的厚度為20微米，在80攝氏度烤箱溫度下烘烤6分鐘；(2)將烘烤后的非晶合金薄膜置入模具內(nèi)，對非晶合金薄膜的內(nèi)表面進行模內(nèi)注塑，所述注塑用的塑膠材料為尼龍(采用專利申請?zhí)枺?01410340788.0中實施例1的方法制備)，塑料層厚度為2mm。通過上述方法制備的高強度液態(tài)金屬手機機身，其外表面為熱熔膠層，中間層為非晶合金薄膜，最里層為塑料層。得到實施例1的高強度液態(tài)金屬手機機身。實施例2與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的M由Mn、Sn按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例2的高強度液態(tài)金屬手機機身。實施例3與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的M由Ag、Sn按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例3的高強度液態(tài)金屬手機機身。實施例4與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的M由Ag、Mn按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例4的高強度液態(tài)金屬手機機身。實施例5與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的N由Eu、Pr按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例5的高強度液態(tài)金屬手機機身。實施例6與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的N由Ho、Pr按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例6的高強度液態(tài)金屬手機機身。實施例7與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于：所述的N由Ho、Eu按質(zhì)量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例7的高強度液態(tài)金屬手機機身。測試例1對實施例1-7制備得到的非晶合金薄膜進行常規(guī)性能測試，所測試的性能包括維氏硬度、彈性限度、抗腐蝕性能(鹽霧測試)、耐刮性和鎳釋放量，其中，本發(fā)明測量維氏硬度是根據(jù)ASTME92-82的標準測定的；本發(fā)明的鹽霧測試是根據(jù)ASTMB117-2011的標準測定的。具體測試結(jié)果見表1。表1：常規(guī)性能測試結(jié)果表比較實施例1與實施例2-4，實施例1(Ag、Mn、Sn復配)常規(guī)性能明顯優(yōu)于實施例2-4(Ag、Mn、Sn中任意二者復配)。比較實施例1與實施例5-7，實施例1(Ho、Eu、Pr復配)常規(guī)性能明顯優(yōu)于實施例5-7(Ho、Eu、Pr中任意二者復配)。測試例2對實施例1-7制備得到的非晶合金薄膜的抗菌性能進行測試，采用常規(guī)微生物殺菌力檢測，金黃色葡萄球菌ATCC6538。具體測試結(jié)果見表2。表2：非晶合金薄膜抗菌性能測試數(shù)據(jù)表金黃色葡萄球菌殺菌率，％實施例199.9實施例295.1實施例394.3實施例495.5實施例596.4實施例696.8實施例797.2比較實施例1與實施例2-4，實施例1(Ag、Mn、Sn復配)抗菌性能明顯優(yōu)于實施例2-4(Ag、Mn、Sn中任意二者復配)。比較實施例1與實施例5-7，實施例1(Ho、Eu、Pr復配)抗菌性能明顯優(yōu)于實施例5-7(Ho、Eu、Pr中任意二者復配)。當前第1頁1 2 3