[发明专利]无铍锆基固体非晶态合金

说明书

发明领域

本发明涉及固体非晶态合金。

本发明进一步涉及由这类合金制成的时计组件。

本发明涉及钟表和珠宝领域，特别是关于以下结构的：表壳(case)、表壳中心(casemiddles)、主板、表框(bezel)、按钮、表冠(crown)、带扣(buckle)、手镯、戒指、耳环及其它。

发明背景

非晶态合金日益用于钟表和珠宝领域中，特别是用于以下结构：表壳、表壳中心、主板、表框、按钮、表冠、带扣、手镯、戒指、耳环及其它。

用于意欲与使用者皮肤接触的外部用途的组件必须服从某些约束条件，特别是由于一些金属，尤其是铍和镍的毒性或过敏效应。尽管这类金属的特殊固有性能，至少对于可能与使用者皮肤接触的组件而言，竭力出售包含很少或者不包含铍或镍的合金。

自20世纪90年代起就知道了锆基固体非晶态合金。以下出版物涉及这类合金：

[1]Zhang等人，AmorphousZr-Al-TM(TM＝Co，Ni，Cu)AlloyswithSignificantSupercooledLiquidRegionofOver100K，MaterialsTransactions，JIM，第32卷，No.11(1991)，第1005-1010页。

[2]Lin等人，EffectofOxygenImpurityonCrystallizationofanUndercooledBulkGlassFormingZr-Ti-Cu-Ni-AlAlloy，MaterialsTransactions，JIM，第38卷，No.5(1997)，第473-477页。

[3]美国专利No6592689。

[4]Inoue等人，Formation，ThermalStabilityandMechanicalPropertiesofBulkGlassyAlloyswithaDiameterof20mminZr-(Ti,Nb)-Al-Ni-CuSystem，MaterialsTransactions，JIM，第50卷，No.2(2009)，第388-394页。

[5]Zhang等人，Glass-FormingAbilityandMechanicalPropertiesoftheTernaryCu-Zr-AlandQuaternaryCu-Zr-Al-AgBulkMetallicGlasses，MaterialsTransactions，第48卷，No.7(2007)，第1626-1630页。

[6]Inoue等人，FormationofIcosahedralQuasicristallinePhaseinZr-Al-Ni-Cu-M(M＝Ag,Pd,Au或Pt)Systems，MaterialsTransactions，JIM，第40卷，No.10(1999)，第1181-1184页。

[7]Inoue等人，EffectofAdditionalElementsonGlasstransitionBehaviorandGlassFormationtendencyofZr-Al-Cu-NiAlloys，MaterialsTransactions，JIM，第36卷，No.12(1995)，第1420-1426页。

具有最好玻璃形成能力，也称为以及在下文中称为“GFA”的非晶态合金在以下体系中找到：

-Zr-Ti-Cu-Ni-Be(例如LM1b，Zr44Ti11Cu9.8Ni10.2Be25)

-和Zr-Cu-Ni-Al。

给定铍的毒性，包含铍的合金不能用于涉及与皮肤接触的应用如外部表部件或者诸如此类。然而，锆基无铍非晶态合金通常显示出比含铍合金更低的临界直径，这对制备固体部件而言是不利的。Zr-Cu-Ni-Al体系中在临界直径(D_c)以及结晶温度T_x与玻璃化转变温度T_g(超冷液体区域)之间的差ΔT_x方面最好的组成是合金Zr₆₅Cu_17.5Ni₁₀Al_7.5[1]。

改良也是已知的，其中GFA通过加入钛和/或铌而改进：

-Zr_52.5Cu_17.9Ni_14.6Al₁₀Ti₅(Vit105)[2]