【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于非晶形铬合金，该合金在强酸和强碱环境中具有良好的耐蚀性。金属的腐蚀倾向早为人们所认识。腐蚀的意思是金属在周围介质以化学或电化学方法使金属剥蚀。许多晶状合金，根据合金必须在不同的环境条件下使用而提高了不同程度的耐蚀性。例如不锈钢含的镍、铬和(或)钼增强了它的耐蚀性。已知玻璃和一些金属如铂、钯和钽在具体环境中可抗腐蚀。但这些材料不足之处在于它们并不完全可抗腐蚀，因而它们的用途大受限制。钽和玻璃在酸性环境中可抗腐蚀但却迅速地被氢氟酸和强碱溶液所腐蚀。合金的耐蚀性一般取决于表面膜，通常是有保护性质的氧化膜。实际上，腐蚀性产品的薄膜其功能如同阻挡层阻止进一步腐蚀。近年来，非晶形金属合金，由于其独特的性质，引起了人们的注意。而大多数非晶形金属合金具有良好的机械性质，但耐蚀性却趋于低劣。对具有良好机械性质又耐腐蚀的非晶形金属合金已做了努力。二元的铁一非金属非晶形的合金已被发现带有附加元素如铬或钼，便增进了耐蚀性，这是M.Naka等人在1979年的《非晶状固体》期刊第31卷第355页提到的。Naka等人注意到加大百分数的非金属，例如磷、碳、硼和硅来制取非晶形状态、对其耐蚀性也有作用。T.Masumoto和K.Hashimoto在1978年的《材料科学年报》第8卷第215页的报告中，提及含铬、钼、磷和碳的组合物的铁、镍和钴基非晶形合金在各种环境中均有非常高的耐蚀性。这是由于一层具有高保护性和均匀的钝膜在同类单相非晶形合金上迅速形成(该合金没有晶粒界和其他很多结晶的缺点)。如同R.B.Diegle和J.Slater在1976年的《腐蚀》第32卷第155页的报告中...
【技术保护点】
一种具有下式的非晶形金属合金组成Ｃｒ↓［ａ］，Ｍ↓［ｂ］，Ｂ↓［ｃ］，Ｃ↓［ｄ］，Ｒ↓［ｅ］其特征在于其中Ｍ为至少一种金属选自一组包括Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ和Ｔａ，Ｒ为至少一种元素选自一组包括Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ和Ｓｅ，和其中的ａ由 约大于０．４至大约０．６，ｂ由大约０．１５至大约小于０．４，ｃ由０至大约０．１６，ｄ由０至大约０．２，和ｅ由０至大约０．３，限制条件为：（ｃ＋ｄ＋ｅ）总数由大约０．０４至大约０．３５。
【技术特征摘要】
US 1985-7-15 755,247，本发明的这些和其他目的对于所属技术领域的技术员将是明显的。非晶形金属合金的通式如下CraMbBcCdRe其中，M为至少一种金属选自一组包括Mo、W、Nb和Ta;R为至少一种元素选自一组包括N、P、As、S和Se;和其中a的范围由大于0.4至大约0.6;b的范围由大约0.15至大约小于0.4;c的范围由0至大约0.16;d的范围由0至大约0.2;和e的范围由0至大约0.3;限制条件为(c+d+e)总数的范围由大约0.04至大约0.35。这里所讲的组成是大体上为非晶形金属合金。术语“大体上”用在关于非晶形金属合金、即表明最少50%非晶形如同X-光衍射分析所显示。金属合金有80%非晶形较好，最好大约100%如同X-光衍射分析所显示。这里使用的词组“非晶形金属合金”指的是含金属的非晶形合金，也可以包含非金属元素。按照本发明提供的非晶形金属合金在酸性的条件下具有耐蚀性能。代表这些非晶形金属合金的成分式CraMbBcCdRe其中，M为至少一种金属选自一组包括Mo、W、Nb和Ta;R为至少一种元素选自一组包括N、P As、S和Se;和其中a范围由大约大于0.4至0.6;b的范围由大约0.15至小于0.4;c的范围由0至大约0.16;d的范围由0至大约0.2;和e的范围由0至大约0.3;限制条件为(c+d+e)总数的范围由0.04至大约0.35。上述大体上为非晶形的金属合金组分中，铬是不可少的元素。这些非晶形组分包含铬、一种来自钼、钨、铌和钽组中的金属以及至少一种非金属元素。a、b和(c+d+e)的范围如下较好a的范围由大约0.45至大约0.55;b的范围由大约0.20至大约0.35;和(c+d+e)范围由大约0.15至大约0.25。a、b和c的范围如下最好a为大约0.5;b的范围由大约0.25至大约0.30;和(c+d+e)范围由大约0.20至大约0.25。本发明的非晶形金属合金组分包括Cr50Mo30N20、Cr50MO25P25、Cr50Ta30N20、Cr50MO25As25、Cr50Mo25S25、Cr40Mo20N20和Cr50Ta30P20。上面的说明仅属示范，不能视为限制。这里所说的非晶形合金组分，与文献中声称耐蚀的大多数非晶形组分不同，在这点上，这里的组分是明显的缺少了文献所说的铁、镍和钴。然而，其他元素的存在，一般被公认为是这些晶形金属合金组分中的杂质，不会显著减低合金的耐蚀能力。所以，痕量杂质，例如O、Te、Si、Al、Ge、Sb、Sn和Ar不会严重影响这些材料的制备和性能。为了保证这些非晶形金属合金组分具有所要求的耐蚀性，重要的是保持这些非晶形状态的完整性和不要使这些材料暴露于合金温度可能达到或超过其结晶温度的环境。这里所说的大体上为非晶形的金属合金可以粉末、固体或薄膜存在。合金可以独立或与基质或其他物质共同存在。可用非晶形金属合金涂料涂加在基质上以赋于基质材料所需要的耐蚀性。上述非晶形金属合金的实际表现可被用作化学反应器的内表面涂料，暴露于海水或其他强腐蚀性环境的结构金属的材料以及作为运输酸性和(或)碱性化学物质的管道和泵。共同待审批专利申请USSN751，705，以题为“多金属非晶形合金涂料的生产方法”说明非晶形合金的形成，例如这里所说的用化学蒸气沉积法形成的涂料。非晶形金属合金，由于它固有的硬度，可制成任何形状并可独立使用或用在应用于苛刻环境的基质上面。这里所说的组分可用合成非晶形金属合金材料的任何标准技术制备。所以，物理和化学方法、例如电子束沉积、化学还原、热分解、离子团沉积、离子电镀、液体骤冷、RF和DC溅射如同上文关于化学蒸气沉程法一样，可以用于组成这里所说的组分。下面的实施例说明这里所说的组分的耐蚀性。很清楚，这些实施例旨在说明本发明，无论如何不能看成对本发明的限制。实施例下面的实施例，是以一些代表按本发明形成的耐蚀金属合金与已知的耐蚀材料作对比。下面详述的样品，可以由RF溅射方法，也可以由化学蒸气沉积法制备。由RF溅射制取的样品，其形成方法如下使用由Sputtered Films公司生产的A2″探索S一枪。众所周知，用DC溅射方法也可以取得类似的结果。在每一个实例中，均装...
【专利技术属性】
技术研发人员：理查德斯科科亨德森，迈克尔艾伦坦霍弗尔，罗伯特卡尔格拉西里，
申请(专利权)人：标准石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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