[发明专利]金属玻璃镀膜在铝合金耐疲劳性质提升的应用

说明书

技术领域

本发明是关于一种镀有锆基或锆铜基金属玻璃合金镀膜的基板及其制备方法，尤其指一种镀有锆基金属玻璃镀膜的基板与镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板及其制备方法。

背景技术

铝合金由于具有重量轻、耐腐蚀等优点，因此可应用于许多地方。例如，7075-T6为航空用高强度铝合金，广泛应用于飞机结构上，如机翼和机身。由于飞机在起降的过程中受到大气压力的影响，必须要经常性的增压、减压，容易使机体产生疲劳裂隙(Fatigue Crack)，而此些裂隙容易集中应力，因此最终造成疲劳破坏。疲劳裂隙的发生主要可分成三个阶段：裂隙起始(Crack Initiation)、裂隙成长(Crack Propagation)、以及快速破裂(Final Fast Fracture)。疲劳裂隙起始机制可分为滑移带起始机制与晶界起始机制。其由于材料受到周期性疲劳负载，使得材料内部原子差排滑移而形成滑移带，滑移带作用形成凹入(intrusion)或凸出(extrusion)，因此于材料表面和晶界形成裂隙。

因此，如何抑制滑移带的凸出，达到延迟疲劳裂隙起始与成长的时间来提升铝合金的疲劳性质，则成为一个重要的课题。故，本领域亟需一种新颖的镀膜材料，使可提升基板的机械性质、疲劳性质，并同时具有优秀的硬度、杨氏系数、疲劳限、疲劳寿命、及粗糙度等特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属玻璃镀膜在铝合金耐疲劳性质提升的应用，以改进公知技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的镀有锆基金属玻璃镀膜的基板，包括：

一基板，该基板为一铝合金基板；以及

一锆基金属玻璃镀膜，该锆基金属玻璃镀膜配置于该基板的表面，且该锆基金属玻璃镀膜的组成如式1所示，

[式1]

(Zr_aCu_bNi_cAl_d)_100-xSi_x，

其中，45＝＜a＝＜75，25＝＜b＝＜35，5＝＜c＝＜15，5＝＜d＝＜15，0.1＝＜x＝＜10。

所述镀有锆基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆基金属玻璃镀膜的基板的表面粗糙度为3.5nm-5.5nm。

所述镀有锆基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆基金属玻璃镀膜的基板经弯曲疲劳度测验，当使用250MPa的应力值时，疲劳寿命为1x10⁶-1x10⁷次。

所述镀有锆基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆基金属玻璃镀膜的基板的疲劳限为200MPa-300MPa。

所述镀有锆基金属玻璃镀膜的基板，其中，该锆基金属玻璃镀膜的厚度为100nm-500nm。

所述镀有锆基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆基金属玻璃镀膜的基板的硬度值为3.5GPa-5.5GPa。

所述镀有锆基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆基金属玻璃镀膜的基板的杨氏系数为80GPa-100GPa。

本发明还提供一种镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板，包括：

一基板，该基板为一铝合金基板；以及

一锆铜基金属玻璃镀膜，该锆铜基金属玻璃镀膜配置于该基板的表面，且该锆铜基金属玻璃镀膜的组成如式2所示，

[式2]

(Zr_eCu_fAl_gAg_h)_100-ySi_y，

其中，35＝＜e＝＜55，35＝＜f＝＜55，5＝＜g＝＜15，5＝＜h＝＜15，0.1＝＜y＝＜10。

所述镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板的表面粗糙度为3nm-5nm。

所述镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板经弯曲疲劳度测验，当使用250MPa的应力值时，疲劳寿命为1x10⁶-1x10⁹次。

所述镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板的疲劳限为200MPa-300MPa。

所述镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板，其中，该锆铜基金属玻璃镀膜的厚度为100nm-500nm。

所述镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板，其中，该镀有锆铜基金属玻璃镀膜的基板的硬度值为4GPa-6GPa。