包括铝系基体的复合材料及适用其的装置制造方法及图纸

公开了一种包括铝系基体的复合材料及适用其的装置。公开的包括铝系基体的复合材料可以包括：铝系基体，包括多个晶粒和包含在各个上述晶粒的多个亚晶；及自组织相(selforganized phase)，存在于上述多个亚晶之间的亚晶界，且具有包含铝和非金属元素的固溶体的带结构。上述亚晶和与此相接的上述自组织相可以形成实质上的共格界面(coherent interface)。沿着上述共格界面可以提供相互隔开的多个位错(dislocation)。开的多个位错(dislocation)。开的多个位错(dislocation)。

【技术实现步骤摘要】
包括铝系基体的复合材料及适用其的装置


[0001]本专利技术涉及基于金属的复合材料，更具体而言，涉及包括铝系基体的复合材料及适用其的装置。

技术介绍

[0002]通常，铝或其合金通过利用铝的轻巧耐用的特性可以制造成各种形状，因此是一种工业应用范围非常广泛的材料。铝本身由于强度低而容易变形，但铝合金通过添加元素提高强度，从而具有可适用于汽车或飞机工业的程度的高强度和高可靠性。近来，铝合金具有优异的机械强度和低比重，因此不仅在汽车和飞机领域中应用，而且其应用在建筑、化学、机器人和电子产品等各个领域扩展。
[0003]但是，铝和铝合金的伸长率较低，因此存在加工性差的问题。即使在铝系基体中添加合金元素，伸长率不会改善，或反而减少。并且，随着在铝系基体中添加的元素种类增加，强度等特性有望得到一定程度的提高，但强度提高的效果有限，可能不充分。

技术实现思路

[0004]技术问题
[0005]本专利技术要解决的技术课题在于提供一种包括铝系基体的复合材料，上述包括铝系基体的复合材料具有高伸长特性，且如强度等的机械性能优异。
[0006]并且，本专利技术要解决的技术课题在于提供一种包括铝系基体的复合材料，上述包括铝系基体的复合材料具有优异的机械性能和改善的导热性能。
[0007]并且，本专利技术要解决的技术课题在于提供上述包括铝系基体的复合材料的制备方法。
[0008]本专利技术要解决的技术课题并不限定于以上所述的技术课题，通过下述的记载，本专利技术所属领域的技术人员可以明确地理解到未提及或者其他的技术课题。
[0009]解决问题的方案
[0010]根据本专利技术的一实施例，提供一种包括铝系基体的复合材料，其特征在于，包括：铝系基体，包括多个晶粒和包含在各个上述晶粒的多个亚晶；及自组织相(selforganized phase)，存在于上述多个亚晶之间的亚晶界，且具有包含铝和非金属元素的固溶体的带结构，上述自组织相和上述亚晶具有1％至5％的晶格常数偏差。
[0011]上述包括铝系基体的复合材料可以包括沿着上述共格界面相互隔开的多个位错(dislocation)。
[0012]上述自组织相可以具有大于上述亚晶的晶格常数的晶格常数。
[0013]上述自组织相的晶格常数可以为0.408nm至0.424nm。
[0014]在上述自组织相的一侧可以提供第一亚晶，在上述自组织相的另一侧可以提供第二亚晶，上述第二亚晶的晶向方向可以相对于上述第一亚晶的晶向方向倾斜(tilting)1
°
至10
°
。
[0015]上述自组织相可以具有约5nm至80nm的带宽。
[0016]上述非金属元素可以包括氧(O)、碳(C)及氮(N)中的至少一种。
[0017]上述自组织相中的上述非金属元素的含量可以为约0.01原子％至10原子％。
[0018]上述自组织相可以由上述固溶体构成，且可以不含有通过上述铝和上述非金属元素形成的化合物。
[0019]上述铝系基体可以为铝合金。
[0020]上述铝系基体还可包括能够固溶在铝的添加元素，上述添加元素可以包括钪(Sc)、钇(Y)、钛(Ti)、锆(Zr)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、锌(Zn)、钨(W)、硅(Si)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)及铍(Be)中的至少一种。
[0021]多个上述自组织相可分散在上述铝系基体中。
[0022]根据本专利技术的一实施例，提供一种适用上述的包括铝系基体的复合材料的装置。
[0023]例如，上述装置可以包括电动车电池盒。
[0024]专利技术的效果
[0025]根据本专利技术的实施例，通过在铝系基体中包含带结构的自组织相(self
‑
organized phase)，从而可以实现具有高伸长性能，即，高伸长率，且如强度等的机械性能优异的包括铝系基体的复合材料。并且，根据本专利技术的实施例，可以实现具有优异的机械性能和改善的导热性能的包括铝系基体的复合材料。根据实施例的包括铝系基体的复合材料具有高伸长、高强度及优异的导热特性，因此可有用地适用于各种领域。
附图说明
[0026]图1为用于说明根据本专利技术的一实施例的包括铝系基体的复合材料的示例性概念图。
[0027]图2和图3为示出根据本专利技术的实施例制备的包括铝系基体的复合材料的透射电子显微镜(transmission electron microscope，TEM)图像。
[0028]图4为放大示出图2的复合材料的一部分区域的透射电子显微镜(TEM)图像。
[0029]图5为放大示出图3的复合材料的一部分区域的透射电子显微镜(TEM)图像。
[0030]图6为放大示出图2的复合材料的一部分区域的透射电子显微镜(TEM)图像。
[0031]图7为将图6的透射电子显微镜(TEM)图像中亚晶和自组织相的界面部在(111)面上以快速傅里叶逆变换(inverse fast Fourier transform,I
‑
FFT)分析的图像。
[0032]图8为示出相当于图6的根据实施例的复合材料的透射电子显微镜(TEM)图像，即，示出自组织相两侧的亚晶(#1、#3)的晶向方向的差异的分析结果的图。
[0033]图9为关于根据本专利技术的实施例的包括铝系基体的复合材料的中子散射分析结果。
[0034]图10为示出将根据本专利技术实施例的复合材料拉伸变形时的微观结构的透射电子显微镜(TEM)图像。
[0035]图11为用于说明制备根据本专利技术的实施例的包括铝系基体的复合材料的方法的流程图。
[0036]图12为示出根据本专利技术的实施例制备的包括铝系基体的复合材料的拉伸实验结果的曲线图。
[0037]图13为示出根据本专利技术的另一实施例制备的包括铝系基体的复合材料的拉伸实验结果的曲线图。
[0038]图14为示出根据本专利技术的另一实施例制备的包括铝系基体的复合材料的拉伸实验结果的曲线图。
[0039]图15为示出根据本专利技术的实施例制备的包括铝系基体的复合材料和与此比较的对照组物质的电导率
‑
热导率特性的测定结果的曲线图。
[0040]图16为示出根据本专利技术的实施例制备的包括铝系基体的复合材料和与此比较的对照组物质的硬度(hardness)
‑
热导率特性的测定结果的曲线图。
[0041]图17为拍摄根据本专利技术的一优选实施例制备的包括铝系基体的复合材料的组织结构的照片。
[0042]附图标记
[0043]AM10:铝系基体
[0044]G10:晶粒
[0045]GB1:晶界
[0046]SG10:亚晶
[0047]SGB10:亚晶界
[0048]SP10:自组织相
具体实施方式
[0049]下面，参照附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包括铝系基体的复合材料，其特征在于，包括：铝系基体，包括多个晶粒和包含在各个上述晶粒的多个亚晶；及自组织相，存在于上述多个亚晶之间的亚晶界，且具有包含铝和非金属元素的固溶体的带结构，上述自组织相和上述亚晶具有1％至5％的晶格常数偏差。2.根据权利要求1所述的包括铝系基体的复合材料，其特征在于，沿着上述亚晶和与上述亚晶相接的上述自组织相之间的界面提供相互隔开的多个位错。3.根据权利要求1所述的包括铝系基体的复合材料，其特征在于，上述自组织相具有大于上述亚晶的晶格常数的晶格常数。4.根据权利要求1所述的包括铝系基体的复合材料，其特征在于，上述自组织相的晶格常数为0.408nm至0.424nm。5.根据权利要求1所述的包括铝系基体的复合材料，其特征在于，在上述自组织相的一侧提供第一亚晶，在上述自组织相的另一侧提供第二亚晶，上述第二亚晶的晶向方向相对于上述第一亚晶的晶向方向倾斜1
°
至10
°
。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：裵东炫，
申请(专利权)人：延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：