用於生產金屬基複合材料的工藝的製作方法

2023-07-19 14:42:46

專利名稱：用於生產金屬基複合材料的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於生產金屬基複合材料的工藝，涉及相應的材料，特別是覆層形式的相應材料，還涉及這種材料的應用，所述金屬基複合材料包括具有至少一個金屬成分的金屬基和至少一種布置在所述金屬基中的增強成分。
背景技術：
電氣和電子應用以及生產結構支撐(production of technical bearings)的日益小型化的趨勢、與材料成本提高相關的成本壓力以及未來的需求都需要新的材料和新的塗層。與專用的陶瓷材料或金屬材料相比，金屬基複合材料或金屬基複合物(MMCs， Metal Matrix Composites，金屬基複合材料)具有卓越的性能組合。出於這個原因，人們對採用最初為空天旅行以及軍事技術的一系列應用所開發的MMC具有很濃厚的興趣。通常，MMC專指相應增強的鋁，但在特殊情況下，它還表示增強的鎂和銅材料。 MMC金屬成分是以純金屬形式或合金形式出現的。通常採用顆粒(增強的顆粒，其直徑為 0. 01-150 μ m)、短纖維(直徑為1-6 μ m,長度為50-200 μ m)、連續纖維(直徑為5-150 μ m) 或具有開氣孔的泡沫作為增強的相或成分，這些材料通常由陶瓷材料(Sic、Al2O3, B4C, SiO2)或纖維或石墨形式的碳組成(詳見下文「Metallmatrix-Verbundwerkstoffe Eigenschaften, Anwendungen und Bearbeitung" [Metal matrix composite materials properties, applications and machining], by Dr. 0. Beffort,6th International IffF Colloquium,April 18/19,2002, Egerkingen, Switzerland)。在現有技術中主要有三種製造MMC顆粒材料的工藝，即，將陶瓷顆粒攪拌到熔融的金屬中、金屬浸入以及粉末冶金。現有技術中用於生產MMC塗層的是電解沉積工藝。在相應的攪拌工藝中，通常需要克服在熔融金屬和顆粒之間缺乏潤溼性的缺陷， 並限制兩種相位之間的反應。出於黏度方面的考慮，顆粒物的含量最大不得超過體積的 30%。在浸入工藝中，對增強成分進行處理以形成多孔的預製件，然後，在加壓或不加壓的情況下將熔融金屬浸入該預製件。在這種情況下，除了顆粒外，還可以採用纖維和泡沫作為增強成分，增強成分的體積含量很高，可高達80%。超高負荷的區域局部增強是可行的。 不過，相應的工藝非常複雜。匪C的粉末冶金(PM，powder metallurgy)與通常採用的PM工藝的區別僅在於採用陶瓷顆粒或增強成分顆粒和金屬顆粒的粉末混合物，而不採用和金屬粉末的混合物。原則上，PM只適用於精細顆粒(顆粒直徑為0.5-20 μ m)。另外，必須確保隨後可以用擠壓、鍛造或壓延工藝對獲得的MMC進行變形處理，從而，增強顆粒的含量限制為最大約為體積含量的40%。擴散層的電氣沉積中存在的一個問題是，如何保持這些顆粒以良好的分布懸浮在電解液中以及同時將這些顆粒沉積為基，以獲得均質層。由於顆粒和基的電勢不同，在很多情況下無法同時沉積顆粒和基。碳納米管(CNTs，carbon nanotubes)具有卓越的性能。例如，這些性能包括大約 40GPa的機械拉伸強度以及ITPa的剛度(分別為鋼的20倍和5倍)。存在具有導體性質的CNTs，同時還存在具有半導體性質的CNTs。CNTs是富勒烯族中的一員，直徑範圍在Inm 到幾百nm之間。特別地，CNTs與其他成分的混合物使人有理由期待性能顯著改善了的複合材料和塗層。現有技術中混合CNTs和通常的塑料來改善其機械和電氣性能。例如，如同在德國專利申請DE 10 2007 001 412 Al中討論的那樣，金屬基CNT複合材料包括諸如鐵、鋁、鎳、 銅或相應合金的金屬基以及在基中作為增強成分的碳納米管。由於金屬和碳納米管之間的巨大密度差異，以及由此產生的較強的隔離趨勢，同時還由於CNTs與金屬缺乏潤溼性，用於生產相應的金屬-CNT複合材料的金屬冶金學應用中存在一定的問題。從而，DE 10 2007 001 412 Al提出了採用包含待沉積的金屬基的金屬陽離子以及碳納米管的電鍍溶液，通過電鍍在基片上沉積複合塗層。於是，複合塗層包括金屬基和布置在金屬基中的碳纖維管，其結果是改善了塗層的機械特性和摩擦特性。不過，在很多情況下，不能通過電鍍進行塗覆， 或者可以通過電鍍進行塗覆但有一定難度。

發明內容
本發明基於詳細說明金屬基複合材料的生產工藝的目的，特別是採用CNTs作為增強成分，這使得可以在技術上很簡單地使所採用的增強成分儘可能均勻地分布，其中，尤其是儘可能不改變所述增強成分的理化特性，而且，所述增強成分應當以極高的可行百分比出現在金屬基複合材料中。該目的是通過用於生產金屬基複合材料的工藝和這樣產生的金屬基複合材料實現的，這種金屬基複合材料具有獨立權利要求的特徵，可以用作工件或作為工件的塗層或作為生產工件的材料。在各個從屬權利要求中給出了優選配置。為了生產用於電子結構元件、電子部件或散熱器的包括金屬基的金屬基複合材料，所述金屬基複合材料具有至少一種金屬成分以及布置在金屬基中的至少一種增強成分，本發明包含通過熱噴塗工藝將至少一種成分噴塗到基片上的技術教導，其中，所採用的所述至少一種增強成分是碳納米管、碳纖維、石墨烯、富勒烯、薄片或金剛石形式的碳。已經證明諸如單壁和多壁 CNTs (single-walled and multi-walled CNTs, Sff-/ MW-CNTs)之類的長度為0. 2-1000 μ m、優選為0. 5-500 μ m、束的尺寸為5_1200nm、優選為 40-900nm的複合物顆粒在這個方面具有特別的優勢。為了改善它們的性能，還可以事先通過化學工藝用諸如銅或鎳之類的金屬對SW-CNT或MW-CNT冷噴塗顆粒進行封裝或塗覆。另夕卜，一個有利的變型是對金屬粉末和CNT擴散物/懸浮物進行混合，然後對混合物進行乾燥，使得金屬粉末顆粒被CNTs所封裝。例如，SW-CNT或MW-CNT在載運氣體或粉末流中的比例為0. 1% -30%，優選為0. 2% -10%。藉助上述噴塗工藝中的一種，可以將SW-CNTs或MW-CNTs結合到金屬基中。根據申請人進行的研究，具有至少0. 3%的SW-CNTs或MW-CNTs的MMC塗層或以這種方式產生的相應的MMC條紋展現了不同尋常的耐磨性能，其具有比類似的金屬層的已知數據低得多的摩擦係數和接觸阻力值。納米管、富勒烯、石墨烯、薄片、納米纖維、金剛石或類金剛石結構形式的碳用作增強成分具有特別的優勢。已經證明，諸如單壁CNTs和多壁CNTs之類的長度為0. 2-1000 μ m、優選為0. 5-500 μ m、束的尺寸為5_1200nm、優選為40_900nm的複合物顆粒在該方面特別有利。為了改善其性能，還可以事先通過化學工藝用諸如銅或鎳之類的金屬對SW-CNT或MW-CNT冷噴塗顆粒進行封裝或塗覆。另外，一種有利的變型是對金屬粉末和 CNT擴散物/懸浮物進行混合，然後對混合物進行乾燥，使得金屬粉末顆粒被CNTs所封裝。 SW-CNTs或MW-CNTs在載運氣體或粉末流中的比例為0. 1% -30%，優選為0. 2% -10%。藉助上述噴塗工藝中的一種，可以將SW-CNTs或MW-CNTs結合到金屬基中。根據申請人進行的研究，具有至少0. 3%的SW-CNTs或MW-CNTs的MMC塗層或以這種方式產生的相應的MMC條紋展現了不同尋常的耐磨性能，其具有比類似的金屬層的已知數據低得多的摩擦係數和接觸阻力值。相關的噴塗工藝使得可以採用金屬粉末，該金屬粉末事先已經與諸如例如CNTs 之類的碳成分或其他陶瓷增強成分混合。例如，金屬顆粒在載運氣體中的比例可以在 0. 1% -50%的範圍內。在現有技術中用於生產塗層有例如火焰噴塗、等離子噴塗和冷噴塗之類的噴塗工藝。在火焰噴塗中，在燃氣火焰中對粉狀、索狀(cork-like)、棒狀或線狀塗層材料進行加熱，並將塗層材料與提供的其他的例如壓縮氣體的載運氣體一起高速噴塗到基底材料上。 在等離子噴塗中，將粉末注入到等離子射流中，所述粉末被很高的等離子溫度所熔化。等離子留載運這些粉末顆粒，並將它們砸向待塗覆的工件。如EP 0484 533 Bl中所述，在冷噴塗中，在相對冷的載運氣體中將噴塗顆粒加速到高速。載運氣體的溫度只有幾百攝氏度，低於熔點最低的噴塗成分的熔化溫度。當這些顆粒以高動能衝擊金屬條紋或結構部件時形成塗層，其中，在冷載運氣體中不會熔化的顆粒由於衝擊作用形成了緻密的牢固附著層。塑性變形和由此產生的局部熱釋放確保了噴塗層在工件上良好的結合和鍵合。由於相對較低的溫度，還由於可以採用氬氣或其他惰性氣體作為載運氣體，在冷噴塗情況下可以避免塗層材料的氧化和/或相轉移的情況。以通常具有1-100 μ m的顆粒尺寸的粉末形式加入噴塗顆粒。當載運氣體在拉瓦爾噴嘴中膨脹時， 噴塗顆粒獲得高動能。在本發明中，優選通過冷噴塗、火焰噴塗(特別是高速火焰噴塗(high-velocity flame spraying，HVOF))、和/或等離子噴塗來噴塗至少成分中的至少一種。特別是在冷噴塗的情況下，還可以設想採用溫度等於室溫或低於室溫的載運氣體，其結果是可以可靠地避免噴塗成分、尤其是增強成分的熱負載。例如，溫度可以升高到比熔化溫度最低的成分的熔點溫度低10%。同時，載運氣體應當產生惰性環境甚至是還原環境，以防止粉末顆粒氧化，尤其是因此不會對層或材料的例如電導率之類的最後屬性產生負作用。特別地，還可以採用兩種噴塗工藝的組合。同樣，在塗覆工位採用相應成分的混合物的情況下，可以採用兩個噴塗噴嘴。上述措施使得可以顯著地改善塗層的性能並從而改善這樣產生的材料的性能。相應的產品具有增強的耐磨性，更好的滑動性能，並具有更好的抗摩擦侵蝕性，摩擦係數可以降低至相應純金屬的摩擦係數值的十分之一。而且，材料的電導率和硬度得到增強。本發明提供了一種適應性特別好的成本效率工藝，這是因為，例如通過所提供的噴塗工藝來生產導電跡線和引線框架，不需要壓延、衝壓或退火之類的預製步驟。
在根據本發明的工藝中，不能被粉末噴流潤溼的薄膜或基片可以用作基片，這使得可以從基片上分離已經被噴塗在基片上的金屬基複合材料。從而，可以獲得結構部件或例如條紋形式的純材料，然後，可以用適當的方式對其做進一步的處理。不過，還可以以目標方式粘合地塗覆條紋材料和結構部件，例如機電部件、散熱器、支撐和襯套，這些部件具有由於金屬基複合材料而改善了的性能。對於本發明語境下的塗覆，優選採用金屬條紋或機電結構部件作為優選由陶瓷、鈦、銅、鋁和/或鐵以及其合金組成的工件。例如模成型互連裝置(MIDS，molded interconnection devices)之類的半成品產品或3D結構也可以用來塗覆。根據特定優選實施例，所述工藝包括至少一個表面加工步驟。在這個方面，例如， 可以將活化層、鍵合層和/或擴散勢壘層塗覆到金屬條紋或由金屬材料製成的結構部件， 然後將MMC噴塗到所述層上。如果想獲得非粘合塗層，而不是如上文所述的要獲得純金屬基複合材料，還可以採用非粘性塗層而不是鍵合層。還可以對相應的MMC條紋或塗層追加其他的處理，例如均勻化或回流/加熱處理， 以對表面進行平滑處理。對於變形也是可行的，例如，在例如基質金屬的熔化溫度的大約 0. 4倍溫度時追加執行軟退火步驟。為了壓實材料和/或減少表面的孔隙率，可以以例如 0. 1% -10%的變形度進行對材料再次壓延。在相應的工藝中，在實際形式有利地提供了至少一種金屬成分和/或至少一種增強成分。通過適當地選擇結構、朝向、尺寸和顆粒的形式以及顆粒的量，可以對基質材料的材料性能產生積極的影響。如果合適的話，還可以通過適當的邊界條件來促進或限制須晶的形成。在噴塗之前，還可以以特別有利的方式使第一成分與至少一種其他成分混合。例如，對於冷噴塗顆粒，可以用包含增強顆粒的擴散物或懸浮物封裝這些顆粒來實施和緩的混合，隨後進行乾燥。根據顆粒的硬度，在球磨或磨碎機中的包括保護氣體保護下的至少兩種不同的成分的混合可以具有破壞顆粒形式的效果，從而，粉末的流動性也受到不利的影響。在這種工藝中，在有利的配置環境中，可以採用至少一種有機成分和/或至少一種陶瓷增強成分。這種成分可以出現在噴塗的混合物中或者可以被噴塗或共同噴塗。一種有利的工藝包括採用至少一種增強成分，所述至少一種增強成分選自鎢、碳化鎢、碳鈷化鎢、鈷、硼、碳化硼、鎳鐵合金(Invar)、科瓦鐵鎳鈷合金(Kovar)、鈮、鉬、鉻、 鎳、氮化鈦、氧化鋁、氧化銅、氧化銀、氮化矽、碳化矽、二氧化矽、鎢酸鋯和氧化鋯組成的組。在這個方面，增強成分還可以與至少一種其他的增強成分一起使用，和/或可以以適當的方式噴塗或者混合噴塗。通過採用已知的陶瓷成分，可以利用其有利性能，甚至是可以結合其他增強成分的有利性能一起利用。採用硼、鈷、鎢、鈮、鉬及其合金和鎳鐵合金或科瓦鐵鎳鈷合金，可以確實地影響複合材料的熱膨脹係數。以有利的方式，可以採用金屬基複合材料或具有金屬基的塗層，所述金屬基具有至少一種金屬和/或一種金屬的合金，所述金屬是從錫、銅、銀、金、鎳、鋅、鉬、鈀、鐵、鈦和鋁組成的組中選出的。因此，例如，可以提供特別有利的耐磨性、抗腐蝕性和/或特有的電導率或熱導率以及合適的膨脹係數。同樣，本發明涉及金屬基複合材料，所述金屬基複合材料是由根據本發明的工藝生產的，並包括具有至少一種金屬成分的金屬基和至少一種布置在金屬基中的增強成分。在這種情況下，其中碳納米管的比例在0. 1-20%之間，優選為0. 1-5%之間，優選為0. 2-5%之間的金屬基複合材料被認為是特別有利的。如上所述，在實踐中已經證明上述比例是特別有利的。例如，相應的具有有利性能的金屬基複合材料具有相對於增強成分的0. 2-20%的殘留孔隙率和/或相對於金屬成分的0. 2-10%的殘留孔隙率。當需要例如支撐表面或滑動表面上的特別良好的耐磨性或者諸如導電跡線中的高電導率時，可以有利地採用具有這種殘留孔隙率的MMCs。根據本發明的金屬基複合材料特別適合用作工件的塗層。例如，這種塗層可以應用到支撐和滑動部件、散熱器、插入式連接器、引線框架和導電跡線，特別適用於可以用作加熱元件的導電跡線。例如，這種MMC塗層可以由錫、銅、銀、金、鎳、鋅、鉬、鈀、鐵、鈦、鎢和 /或鋁以及其諸如焊料之類的合金組成，具體地具有比例為0. 1-20 %、優選為0. 2-5 %的 SW-CNTs 或 MW-CNTs。特別地，這可以涉及用於諸如插入式連接器、例如用於繼電器的彈簧、開關接觸元件、引線框架中的導電跡線、加熱元件或散熱器和冷卻元件之類的機電結構元件的塗覆條紋。金屬條紋優選具有0.01-5mm的厚度，特別優選具有0.06-3. 5mm的厚度。對於生產僅由金屬基複合材料組成的條紋，如上文所述，可以將成分噴塗到例如諸如由PEEK、聚醯亞胺或特氟隆製成的薄膜之類的非潤溼基片上。相應生產的引線框架、導電跡線、加熱元件和條紋可以包括銅、鋁、鎳和鐵以及這些金屬的合金。以上述方式生產的包括至少一種金屬基複合材料的導電跡線可以特別地通過模板局部地噴塗到印刷電路板、例如LSDS或其他熱塑性塑料的MID結構(molded interconnection device，模塑成型互連裝置)上，或者可以被提供為平面塗層形式，例如可以通過合適的光刻工藝對所述平面塗層進行後續的其他處理。MMC條紋或導電跡線可以有利地由銅、銀、鋁、鎳和/或錫以及其合金以及SW-CNTs 或MW-CNTs組成，其中，SW-CNTs或MW-CNTs的比例為0. 1_20%，優選為0. 1_5%。關於其他的特徵和優點，可以清楚地參照與根據本發明的生產工藝相關的討論。根據本發明的工藝生產的金屬基組合物材料特別適用於工件的生產，特別是機電部件。這種應用可以包括完全用金屬基複合材料生產該部件或者用這種材料進行塗覆。


在下文中參照附圖中所示的示例性實施例對本發明和本發明的優點以及本發明的組態(configuration)進行了詳細的說明。其中圖1是示出了用於冷噴塗的儀器的示意性視圖，所述儀器適用於實施根據本發明的特別優選實施例的工藝；圖2示出了金屬基複合材料表面的微結構的微觀顯微照片以及掃描電子顯微鏡圖像，所述金屬基複合材料是通過根據本發明的特定優選實施例的工藝生產的。
具體實施例方式圖1示出了用於冷噴塗的儀器，所述儀器適用於實施根據本發明的特定優選實施例的工藝。該設備具有真空腔4，在該真空腔中，例如，可以將待塗覆的基片5放置在冷噴塗槍3的噴嘴前。不過，應當理解的是，這種噴塗過程還可以在大氣壓下進行，這樣就不需要真空腔。例如，通過支架將工件5定位在冷噴塗槍3的前面，清楚起見，在圖1中並沒有示出支架。優選地布置基片5，使其可以活動(movable)，即可以移動(displaceable)和旋轉， 使得可以在多個位置上進行塗覆，特別是在多個帶狀位置或面狀位置上進行塗覆。另外，或者作為一種可選擇的方案，冷噴塗槍也可以被布置成活動的。為了塗覆基片5，對真空腔4抽真空，採用冷噴塗槍3來產生被注入了用於塗覆工件5的顆粒的氣體噴流。在這種情況下，例如包括40% (體積百分比)氦氣的氦氣和氮氣混合氣流的主氣流通過氣體供應管道1進入真空腔4。而噴塗顆粒，例如摻雜了 CNTs的金屬粉末，通過供應管道2中的輔助氣流進入真空腔4，其中的壓力大約40毫巴，在真空腔4中，這些氣流進入冷噴塗槍3中。為了實現這個目的，供應管道1和2引導進入其中設置有冷噴塗槍3和基片5的真空腔4。還可以通過多個輔助氣流為多個待噴塗的部件做準備。從而，在真空腔4 中進行整個冷噴塗工藝。通過冷氣體噴流將噴塗顆粒加速到通過將顆粒的動能轉換為熱能而將這些顆粒附著到工件5的表面的程度。另外，還可以將這些顆粒加熱到最高溫度。在冷噴塗過程中使噴槍3和噴塗顆粒一起並將噴塗顆粒運送到工件5的載運氣體在噴塗工藝之後進入真空腔4。採用真空泵8通過氣體管道6將消耗掉的載運氣體從真空腔4中移除。例如，在真空腔4和真空泵8之間連接顆粒過濾器7，從消耗掉的載運氣體中移除自由噴塗顆粒，以防止噴塗顆粒損壞真空泵8。圖2中的部分視圖2A至2C示出了測試結果，在每個測試中，在配加了增強成分的情況下噴塗金屬粉末。這些圖示出了採用上述方式獲得的層表面的顯微切面的圖像和掃描電子顯微鏡圖像。在本文的語境中，採用的是可從市場上購買到的銅粉末、SnAg3粉末、錫粉末連同製造商Ahwahnee提供的合適的MW-CNTs (P/NATI-BMWCNT-002)。圖2A示出了層200的顯微結構的放大倍數為1000的顯微切面，所述層200是通過噴塗具有1. 5%的MW-CNTs的純銅獲得的，所述具有1. 5%的MW-CNTs的純銅包括銅基201 和在銅基201上非連續分布的CNTs201。而且，在銅顆粒中可以看到由於在與MW-CNTs的混合操作中不能完全避免銅粉的氧化而在覆層200中形成的所謂的氧化皮203。在氮氣環境下，在600°C的噴嘴出口溫度和38巴的壓力下對這些層進行噴塗。層的濃度為99.5%，層的厚度為280 μ m，層的硬度為1200N/mm2。由於良好的摩擦性能，這個層適於作為支撐和襯套的跑合面。從載體金屬中分離出這個280 μ m厚的層留下條紋，這個條紋可以在引腳框或機電結構元件中作為導電跡線。圖2B示出了層210的表面的300X放大的情況，層210是通過噴塗具有2. 的 MW-CNTs的純Sn所獲得的，具有2. 1 %的MW-CNTs的純Sn包括錫基和在其中非連續分布的 CNTs0圖2C示出了圖2B的1000X放大的詳細視圖。層210包括球形的Sn主體213，其間分布有CNTs 202。層的濃度為99.4%。該層在耐磨實驗中的硬度為368N/mm2，其摩擦係數為0.5。在氮氣環境下，在32巴的壓力和350°C的噴嘴出口溫度下對這個層進行噴塗可以獲得5μπι的層厚度。通過改變噴嘴出口溫度、移動速度以及壓力，可以顯著地改變(減小) 層的厚度、硬度以及與粉末中的CNT含量結合的摩擦係數。通過諸如均勻化或再熔(回流處理)之類的後續處理，還可以以各個應用所需的目標方式對這樣得到的層的表面結構進行優化。在部分面積或整個面積上塗覆了銅合金條紋之後，這些層可以用來在減小諸如插入式連接器之類的機電結構元件中的插入力和拔出力，或者在適當的均勻化或回流步驟之後用來在平面支撐和襯套中改善耐磨性能。
權利要求
1.一種生產金屬基複合材料(200，210)的工藝，所述金屬基複合材料(200，210)用於生產電氣結構元件、電氣部件或散熱器，所述金屬基複合材料包括具有至少一種金屬成分的金屬基(201，211)和至少一種布置在所述金屬基(201，211)中的增強成分(202)，所述工藝的特徵在於通過熱噴塗工藝將所述成分中的至少一種噴塗到基片(5)上，所採用的所述至少一種增強成分是納米管(202)、納米纖維、石墨烯、富勒烯、薄片或金剛石形式的碳。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於，所採用的噴塗工藝是冷噴塗、火焰噴塗和/或等離子噴塗。
3.根據權利要求1或2所述的工藝，其特徵在於，所採用的基片(5)是具有非潤溼性表面的薄膜或基片或者待塗覆的工件、半成品產品和/或3D結構。
4.根據之前任何一項權利要求所述的工藝，其特徵在於，對所述基片(5)和/或所述金屬基複合材料(200，210)的至少一個表面進行加工。
5.根據之前任何一項權利要求所述的工藝，其特徵在於，所述至少一種金屬成分和/ 或所述至少一種增強成分(202)是以顆粒形式提供的。
6.根據之前任何一項權利要求所述的工藝，其特徵在於，在噴塗之前對第一成分和至少一種其他的成分進行混合。
7.根據之前任何一項權利要求所述的工藝，其特徵在於，採用至少一種有機成分和/ 或至少一種陶瓷增強成分(202)。
8.根據之前任何一項權利要求所述的工藝，其特徵在於，採用至少一種其他的增強成分，所述至少一種其他的增強成分是從下列物質組成的組中選取的鎢、碳化鎢、碳鈷化鎢、鈷、氧化銅、氧化銀、氮化鈦、鉻、鎳、硼、碳化硼、因瓦合金(Invar)、科瓦鐵鎳鈷合金 (Kovar)、鈮、鉬、氧化鋁、氮化矽、碳化矽、二氧化矽、鎢酸鋯和氧化鋯。
9.根據之前任何一項權利要求所述的工藝，其特徵在於，採用具有至少一種金屬和/ 或金屬合金的金屬基成分，所述金屬選自下列金屬組成的組錫、銅、銀、金、鎳、鋅、鉬、鈀、 鐵、鈦和鋁。
10.一種包含金屬基(201，211)的金屬基複合材料(200，210)，所述金屬基複合材料具有至少一種金屬成分以及至少一種布置在所述金屬基中(201，211)的增強成分(202)，其中，通過之前任何一項權利要求所述的工藝生產所述金屬基複合材料(200，210)。
11.根據權利要求10所述的金屬基複合材料(200，210)，所述金屬基複合材料具有作為所述增強成分的碳納米管(202)，所述碳納米管(202)的比例為0. 1-20%，該比例優選為 0. 1-5%，優選為 0. 2-5% ο
12.根據權利要求10或11所述的金屬基複合材料(200，210)，其具有相對於所述增強成分為0. 2-20%的殘留孔隙率和/或相對於金屬成分為0. 2-10%的殘留孔隙率。
13.根據權利要求10-12所述的金屬基複合材料用於生產工件的用途，其中，所述工件被所述金屬基複合材料塗覆，和/或所述工件是由所述金屬基複合材料形成的。
全文摘要
本發明提出了一種用於生產金屬基複合材料(200，210)的工藝，所述金屬基複合材料(200，210)由具有至少一種金屬成分的金屬基(201，211)以及至少一種布置在所述金屬基(201，211)中的增強成分，其中，採用至少一種包括納米管(202)、納米纖維、石墨烯、富勒烯、薄片或金剛石形式的碳的增強成分，通過熱噴塗工藝將至少一種成分噴塗在基片(5)上。還提出了相應材料，特別是塗層形式的相應材料，以及這種材料的應用。
文檔編號C23C24/04GK102458719SQ201080024935
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月27日 優先權日2009年6月3日
發明者伊莎貝爾·布瑞施, 沃納·克羅姆 申請人:威蘭德-沃克公開股份有限公司