[发明专利]无镍无铍无铜高非晶形成能力的锆基块体非晶合金及制备

权利要求书

1.一种无镍无铍无铜高非晶形成能力的锆基块体非晶合金，其特征在于，所述非晶合金成分原子百分比表达式为：Zr_aCo_bAl_cAg_dM_e，其中53≤a≤55，20≤b≤23，10≤c≤15，3≤d≤9，M为Nb或Hf，2≤e≤8，且需满足30≤b+c≤36，a+b+c+d+e＝100。

2.根据权利要求1所述的锆基块体非晶合金，其特征在于，该非晶合金的原子百分比表达式为Zr₅₅Co₂₀Al₁₅Ag_dM_e，其中3≤d≤9，M为Nb或者Hf，2≤e≤8，且b+c+d+e＝45。

3.根据权利要求1所述的锆基块体非晶合金，其特征在于，该非晶合金的原子百分比表达式为Zr₅₅Co₂₃Al₁₀Ag_dM_e，其中3≤d≤9，M为Nb或者Hf，2≤e≤8，且b+c+d+e＝45。

4.根据权利要求1所述的锆基块体非晶合金，其特征在于，M为Nb元素，a＝55，b＝21，c＝15，d＝6，e＝3，Zr₅₅Co₂₁Al₁₅Ag₆Nb₃；锆基块体非晶合金能够形成大块非晶的临界尺寸不小于10mm，塑性形变不小于3％。

5.根据权利要求2所述的锆基块体非晶合金，其特征在于，M为Nb元素，a＝55，b＝20，c＝15，d＝8，e＝2，Zr₅₄Co₂₂Al₁₅Ag₈Nb₂；锆基块体非晶合金能够形成大块非晶的临界尺寸不小于10mm。

6.根据权利要求3所述的锆基块体非晶合金，其特征在于，M为Nb元素，a＝55，b＝23，c＝10，d＝9，e＝3，Zr₅₅Co₂₃Al₁₀Ag₉Nb₃；锆基块体非晶合金能够形成大块非晶的临界尺寸不小于10mm，塑性形变不小于3％。

7.根据权利要求1所述的锆基块体非晶合金，其特征在于，M为Hf元素，a＝53，b＝20，c＝15，d＝4，e＝8，Zr₅₃Co₂₀Al₁₅Ag₄Hf₈；锆基块体非晶合金能够形成大块非晶的临界尺寸不小于10mm，塑性形变不小于2％。

8.一种制备如权利要求1-7任意一项所述的锆基块体非晶合金的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1)设计成分，按照表达式的原子比换算成的质量分别切取高纯度的金属Zr、Co、Al、Ag、Hf、Nb，各金属纯度均在99.0wt％以上，去除金属原料表面的氧化皮，并使用无水乙醇进行超声波清洗，备用；

步骤2)将步骤1处理后的金属原料按熔点高低顺序堆放在非自耗真空电弧炉水冷铜坩埚里，然后关闭炉门对炉腔抽高真空至3*10^-3Pa以下，接着通入氩气，并用纯钛进行耗氧，然后反复熔炼原料至少5遍，得到熔炼均匀的母合金锭；

步骤3)利用铜模吸铸法将熔炼好的的铸锭吸铸成圆柱形的锆基块体非晶合金。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法制备的锆基块体非晶合金尺寸不小于10mm，其断裂时塑性应变大于2％，最大可达5％。

10.一种如权利要求1-7任意一项所述的锆基块体非晶合金应用于生物材料，体育用品和医疗器件领域。