非晶态合金密封件和结合件制造技术

一个实施方案提供了形成界面层或密封件的方法，该方法包括：提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；将组合物加热到低于Tx的第一温度；放置经加热的组合物以形成界面层或密封件；和将界面层或密封件冷却到低于Tg的第二温度。一个实施方案提供了一种制品，包括具有第一表面的第一部件和放置在该第一表面的一部分上方的封闭式密封件，其中所述封闭式密封件包含至少部分为非晶态的组合物。

【技术实现步骤摘要】
本案是申请日为2011年1月4日，专利技术名称为“非晶态合金密封件和结合件”，申请号为201180011946.2的专利技术专利申请的分案申请。相关申请本申请要求2010年1月4日提交的美国临时申请61/335,294的优先权，所述申请的全部内容被并入本文作为参考。本申请涉及标题为“AMRPHOUSALLOYSEAL”的律师案卷号069648-0391590号和标题为“AMORPHOUSALLOYBONDING”的律师案卷号069648-0391591号，二者都以其全部内容并入本文作为参考。专利技术背景已经以多种金属系统制造了整体凝固的非晶态合金。它们通常是通过从高于熔融温度淬火到环境温度来制备的。通常需要高的冷却速率，例如约105℃/秒，以实现非晶态结构。可以用于冷却整体凝固合金以避免结晶并从而在冷却期间实现和保持非晶态结构的最低速率被称为该合金的“临界冷却速率”。为了实现比临界冷却速率更高的冷却速率，必需将热从样品中提取出来。因此，由非晶态合金制成的制品的厚度经常具有有限的尺寸，其通常被称为“临界(铸造)厚度”。临界铸造厚度可以在考虑临界冷却速率的情况下通过热-流动计算来得到。直到20世纪90年代早期，非晶态合金的加工性能是相当有限的，且非晶态合金只可以容易地以粉末形式或以不到100微米的临界铸造厚度以非常薄的箔或带材得到。在90年代开发了主要基于Zr和Ti合金系统的新的非晶态合金种类，并且自那以后开发了基于不同元素的更多的非晶态合金系统。这些合金家族具有比低于103℃/秒的低得多的临界冷却速率，因此这些制品具有比它们的较早期的同类产品具有大得多的临界铸造厚度。然而，几乎没有文献涉及如何利用这些合金系统和/或将这些合金系统成形为结构部件，诸如用户电子装置的结构组件。因此，需要开发利用非晶态合金和将它们成形为结构组件的方法。专利技术简述本文提供了在超冷液态区内或在非晶态合金的玻璃化转变温度附近形成具有非晶态合金或复合材料的界面层或密封件的方法。还提供了包含由该非晶态合金或复合材料制成的或含有该非晶态合金或复合材料的界面层的制品，所述界面层被用作将至少两个部件结合在一起的结合元件。另一个实施方案提供了由该非晶态合金或复合材料制成的或含有该非晶态合金或复合材料的密封件，所述密封件用于在部件上方产生有效气密和/或防水的密封。所述密封件可以在外表面和/或内表面上部件的表面上方，特别是在表面具有凹进表面例如腔室或底切的情况下。在一个实施方案中,提供了形成界面层的方法，该方法包括：提供包含第一表面的第一部件和包含第二表面的第二部件；提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；加热该组合物到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置在第一表面的一部分和第二表面的一部分上以便在其间形成界面层；和将界面层冷却到低于Tg的第二温度，其中界面层与第一表面和第二表面的至少一者形成紧密接触。在另一个实施方案中,提供了接合两个表面的方法，该方法包括：将经加热的组合物放置在第一部件的第一表面的一部分和第二部件的第二表面的一部分上，以便在其间形成界面层；其中组合物至少部分为非晶态且具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx，且其中经加热的组合物处于低于Tx的第一温度；和将界面层冷却到低于Tg的第二温度，其中界面层与第一表面和第二表面的至少一者形成紧密接触。在另一个实施方案中，提供了在两个表面之间形成界面层的方法，该方法包括：提供合金原料；将该原料加热到高于原料的熔融温度Tm的第一温度；将经加热的原料淬火到低于原料的玻璃化转变温度Tg的第二温度，以形成合金的组合物，该组合物至少部分为非晶态的；将组合物加热到低于组合物的结晶温度Tx的第三温度；将经加热的组合物放置在第一部件的第一表面的一部分和第二部件的第二表面的一部分上，以便在其间形成界面层；和将界面层冷却到低于Tg的第四温度，其中界面层与第一表面和第二表面的至少一者形成紧密接触。一个实施方案提供了形成密封件的方法，该方法包括：提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；提供包含第一凹进表面的第一部件；将组合物加热到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置在第一凹进表面的一部分上以便在其上形成密封件；将该密封件冷却到低于Tg的第二温度。一个替代实施方案提供了形成密封件的方法，该方法包括：提供具有第一表面的第一部件和具有第二表面的第二部件，其中第一表面和第二表面的至少一者包括凹进表面；提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；将该组合物加热到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置在第一表面的一部分和第二表面的一部分上，以便形成与第一表面和第二表面接触的密封件；和将密封件冷却到低于Tg的第二温度。另一个实施方案提供了在两个部件之间形成密封件的方法，该方法包括：将经加热的组合物放置到第一部件的腔室中，该腔室具有第一表面，以形成与第一表面的一部分和位于腔室的空间中的第二部件的第二表面的一部分接触的密封件；其中组合物至少部分为非晶态且具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；且其中将(i)组合物、(ii)第一部件、和(iii)第二部件中的至少一者加入到低于Tx的第一温度；和将密封件冷却到低于Tg的第二温度。本文中的一个实施方案提供一种制品，包括具有第一表面的第一部件和放置在该第一表面的一部分上方的封闭式密封件，其中所述封闭式密封件包含至少部分为非晶态的组合物。本文中的一个替代实施方案提供一种制品，包括第一部件、第二部件、和封闭式密封件，其中所述第一部件包含具有第一表面的腔室，所述第二部件至少部分地位于所述腔室的空间中且在其外部具有第二表面，所述封闭式密封件与第一表面的一部分和第二表面的一部分接触。本文中的另一个实施方案提供一种制品，包含具有第一凹进表面的第一部件和放置在该第一表面上方的封闭式密封件，其中所述封闭式密封件是通过包括以下步骤的方法形成的：提供至少部分为非晶态的组合物，该组合物具有玻璃化转变温度Tg和结晶温度Tx；提供包含至少第一凹进表面的第一部件；将该组合物加热到低于Tx的第一温度；将经加热的组合物放置到第一凹进表面的一部分上，以便在其上形成密封层；将密封层冷却到低于Tg的第二温度，以便在第一部件的上方形成封闭式密封件。附图简述图1提供了示例性流程图，示出了在一个实施方案中形成界面层/密封件的工艺。图2(a)-2(d)提供了示意图，示出了在一个实施方案中在两个部件之间形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，包含：第一部件，该第一部件限定腔室并且包含在该腔室基底处的第一表面；置于该第一表面的一部分上的封闭式密封件；和至少部分置于该腔室中并且包含第二表面的第二部件；其中该封闭式密封件包括包含块体凝固非晶态合金的组合物，其中该第二表面接触该块体凝固非晶态合金；该第一部件是如下的至少一种部件：植入物、电接合器、电子装置、移动电话、便携电脑、显示器、台式电脑和电子装置外壳；并且该块体凝固非晶态合金在该第一部件和该第二部件之间形成气密的且液体或微生物不能渗透的封闭式密封件。

【技术特征摘要】
2010.01.04 US 61/335,2941.一种制品，包含：
第一部件，该第一部件限定腔室并且包含在该腔室基底处的第一表面；
置于该第一表面的一部分上的封闭式密封件；和
至少部分置于该腔室中并且包含第二表面的第二部件；
其中该封闭式密封件包括包含块体凝固非晶态合金的组合物，其中
该第二表面接触该块体凝固非晶态合金；
该第一部件是如下的至少一种部件：植入物、电接合器、电子装置、移动电话、便携电
脑、显示器、台式电脑和电子装置外壳；并且
该块体凝固非晶态合金在该第一部件和该第二部件之间形成气密的且液体或微生物
不能渗透的封闭式密封件。
2.权利要求1的制品，其中该块体凝固非晶态合金包含以下的至少一种：部分或完全非
晶态的合金和包含非晶态合金的复合材料。
3.权利要求1的制品，其中该封闭式密封件是耐腐蚀的、液体不能渗透的或两者。
4.权利要求1的制品，其中该块体凝固非晶态合金包括Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Mg、
Au、La、Ag、Al、Mo和Nb中的至少一种。
5.权利要求1的制品，其中该块体凝固非晶态合金不含镍、铝和铍中的至少一种。
6.权利要求1的制品，其中该块体凝固非晶态合金不允许元素从该第一部件或第二部
件扩散到该该块体凝固非晶态合金中。
7.权利要求1的制品，其中该封闭式密封件和第一部件具有相同的显微结构。
8.权利要求1的制品，还包含与该封闭式密封件接触的界面层，该界面层包括部分或完
全非晶态的组合物。
9.一种制品，包含
第一部件，该第一部件具有带有第一表面的腔室，其中该第一部件是第一壳体零件；
第二部件，该第二部件包含部分或完全位于该腔室的空间中的器件，该器件具有在其
外部的第二表面，其中该第二部件是与该第一壳体零件结合的第二壳体零件，以形成限定
内部体积的电子装置壳体；和
封闭式密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：Q·T·帕姆，T·A·瓦纽克，
申请(专利权)人：科卢斯博知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US