【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及纳米复合材料，例如包括分散在金属基质中的纳米颗粒的纳米复合材料。
技术介绍
1、金属基质纳米复合材料(有时也称为纳米结构增强的金属)是新兴类别的材料，其表现出合意的性能，包括力学性能、电性能、热性能和化学性能。由于它们具有大的表面与体积比以及在金属基质中的不良润湿性，因此非常难以均匀地分散纳米结构，并且在实现均匀的纳米结构分散方面的这种困难妨碍了金属基质纳米复合材料用于各种应用的发展。
2、在此背景下，出现了开发本文所述实施方案的需求。
技术实现思路
1、在根据一些实施方案的一个方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括一种或多种金属(或一种或多种金属元素)的基质；和2)以一定体积分数均匀地分散且稳定在基质中的纳米结构，包括大于纳米复合材料的约3％的那些体积分数。
2、在一些实施方案中，基质包括选自例如al、mg、fe、ag、cu、mn、ni、ti、cr、co和zn中的一种或多种金属。
3、在一些实施方案中，纳米结构的平均尺寸在约1nm至约100nm的范围内。在一些实施方案中，纳米结构的平均尺寸大于约100nm。
4、在一些实施方案中，纳米结构包括陶瓷。在一些实施方案中，陶瓷是含过渡金属的陶瓷。在一些实施方案中，含过渡金属的陶瓷选自过渡金属碳化物、过渡金属硅化物、过渡金属硼化物和过渡金属氮化物。
5、在一些实施方案中，纳米结构包括单质形式的过渡金属。在一些实施方案中，过渡金属是w。
6、在一些实施
7、在一些实施方案中，纳米复合材料中的纳米结构的体积分数为约10％或更大。
8、在一些实施方案中，基质包括al，并且纳米结构包括过渡金属碳化物或过渡金属硼化物。
9、在一些实施方案中，基质包括fe，并且纳米结构包括过渡金属碳化物、过渡金属硼化物或后过渡金属氧化物。
10、在一些实施方案中，基质包括ag，并且纳米结构包括单质形式的过渡金属。
11、在一些实施方案中，基质包括cu，并且纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属碳化物。
12、在一些实施方案中，基质包括zn，并且纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属碳化物。
13、在一些实施方案中，基质包括ti，并且纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属硅化物。
14、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括al的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括过渡金属碳化物或过渡金属硼化物。
15、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括al的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括纳米结构材料，其中al熔体相对于该纳米结构材料表面的接触角θ小于约90°，并且其中：|[(a纳米结构)1/2-(a铝)1/2]2×(1/12)×(r/d1)|<15.6zj，并且a纳米结构是该纳米结构材料的哈梅克常数，a铝是al的哈梅克常数，r是该纳米结构的平均有效半径，d1为约0.4nm，并且k是玻尔兹曼常数。
16、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括fe的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括过渡金属碳化物、过渡金属硼化物或后过渡金属氧化物。
17、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括fe的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括纳米结构材料，其中fe熔体相对于该纳米结构材料表面的接触角θ小于约90°，并且其中：|[(a纳米结构)1/2-(a铁)1/2]2×(1/12)×(r/d1)|<27.8zj，并且a纳米结构是该纳米结构材料的哈梅克常数，a铁是fe的哈梅克常数，r是纳米结构的平均有效半径，d1为约0.4nm，并且k是玻尔兹曼常数。
18、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括ag的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括单质形式的过渡金属。
19、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括ag的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括纳米结构材料，其中ag熔体相对于该纳米结构材料表面的接触角θ小于约90°，并且其中：|[(a纳米结构)1/2-(a银)1/2]2×(1/12)×(r/d1)|<19.8zj，并且a纳米结构是该纳米结构材料的哈梅克常数，a银是ag的哈梅克常数，r是纳米结构的平均有效半径，d1为约0.4nm，并且k是玻尔兹曼常数。
20、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括cu的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属碳化物。
21、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括cu的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括纳米结构材料，其中cu熔体相对于该纳米结构材料表面的接触角θ小于约90°，并且其中：|[(a纳米结构)1/2-(a铜)1/2]2×(1/12)×(r/d1)|<21.5zj，并且a纳米结构是该纳米结构材料的哈梅克常数，a铜是cu的哈梅克常数，r是纳米结构的平均有效半径，d1为约0.4nm，并且k是玻尔兹曼常数。
22、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括zn的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属碳化物。
23、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括zn的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括纳米结构材料，其中zn熔体相对于该纳米结构材料表面的接触角θ小于约90°，并且其中：|[(a纳米结构)1/2-(a锌)1/2]2×(1/12)×(r/d1)|<12.3zj，并且a纳米结构是该纳米结构材料的哈梅克常数，a锌是zn的哈梅克常数，r是纳米结构的平均有效半径，d1为约0.4nm，并且k是玻尔兹曼常数。
24、在根据一些实施方案的另一方面，金属基质纳米复合材料包括：1)包括ti的基质；和2)以大于纳米复合材料的约3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，其中所述纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属硅化物。
25、在根据一些实施方案的另一方面，金属本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属基质纳米复合材料，其包括：
2.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括选自Ag、Mn、Cr、和Co中的一种或多种金属。
3.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构具有在1nm至100nm的范围内的平均尺寸。
4.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构包括陶瓷。
5.根据权利要求4所述的纳米复合材料，其中所述陶瓷是含过渡金属的陶瓷。
6.根据权利要求5所述的纳米复合材料，其中所述含过渡金属的陶瓷选自过渡金属碳化物、过渡金属硅化物、过渡金属硼化物和过渡金属氮化物。
7.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构包括单质形式的过渡金属。
8.根据权利要求7所述的纳米复合材料，其中所述过渡金属是W。
9.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料中的纳米结构的体积分数为5％或更大。
10.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料中的纳米结构的体积分数为10％或更大。
11.根据权利要求1所
12.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Fe，并且所述纳米结构包括过渡金属碳化物、过渡金属硼化物或后过渡金属氧化物。
13.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Ag，并且所述纳米结构包括单质形式的过渡金属。
14.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Cu，并且所述纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属碳化物。
15.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Ti，并且所述纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属硅化物。
16.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
17.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中使纳米结构自分散在基质中的工艺包含：
18.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
19.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
20.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
21.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
22.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
23.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
24.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
25.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
26.一种金属基质纳米复合材料，其包含：
27.一种制造方法，包括：
28.根据权利要求27的方法，其中所述一种或多种金属选自Fe、Ag、Cu、Mn、Ni、Ti、Cr、和Co。
29.根据权利要求27的方法，其中所述纳米结构的平均尺寸在1nm至100nm的范围内。
30.根据权利要求27的方法，其中所述纳米结构包括陶瓷或单质形式的过渡金属。
31.根据权利要求27的方法，其中将纳米结构以5％或更大的体积分数引入熔体中。
32.根据权利要求27的方法，其中将纳米结构以10％或更大的体积分数引入熔体中。
...【技术特征摘要】
1.一种金属基质纳米复合材料，其包括：
2.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括选自ag、mn、cr、和co中的一种或多种金属。
3.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构具有在1nm至100nm的范围内的平均尺寸。
4.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构包括陶瓷。
5.根据权利要求4所述的纳米复合材料，其中所述陶瓷是含过渡金属的陶瓷。
6.根据权利要求5所述的纳米复合材料，其中所述含过渡金属的陶瓷选自过渡金属碳化物、过渡金属硅化物、过渡金属硼化物和过渡金属氮化物。
7.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构包括单质形式的过渡金属。
8.根据权利要求7所述的纳米复合材料，其中所述过渡金属是w。
9.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料中的纳米结构的体积分数为5％或更大。
10.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料中的纳米结构的体积分数为10％或更大。
11.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质还包括al，并且所述纳米结构包括过渡金属碳化物或过渡金属硼化物。
12.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括fe，并且所述纳米结构包括过渡金属碳化物、过渡金属硼化物或后过渡金属氧化物。
13.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括ag，并且所述纳米结构包括单质形式的过渡金属。
14.根据权利要求1所述的纳...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓春，许家全，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：
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