[发明专利]连接件、其制造方法和材料连接

权利要求书

1.由金属，特别是Al、Mg、Cu或Ti，或包含其中一种或多种的合金制成的连接件(58)，其特征在于连接件(58)由纳米粒子，特别是CNT，增强的所述金属的复合材料制成，其中该增强的金属具有包含至少部分被所述纳米粒子隔开的金属微晶的微结构。

2.权利要求1的连接件(58)，所述连接件(58)是螺丝、托架、铰链或铆钉之一。

3.权利要求1或2的连接件(58)，其中复合物包含具有1纳米至100纳米，优选10纳米至100纳米或大于100纳米至至多200纳米的尺寸的金属微晶。

4.前述权利要求之一的连接件(58)，其中纳米粒子也包含在至少一些所述微晶中。

5.前述权利要求之一的连接件(58)，其中该复合材料的按重量计的CNT含量为0.5至10.0％，优选2.0至9.0％，最优选3.0至6.0％。

6.前述权利要求之一的连接件(58)，其中该纳米粒子由CNT形成，其中至少一部分CNT具有由一个或多个卷绕石墨层构成的卷绕结构，各石墨层由两个或更多个石墨烯层相互叠加构成。

7.前述权利要求之一的连接件(58)，其中至少一部分纳米粒子在它们的外表面上官能化，特别是粗糙化。

8.前述权利要求之一的连接件(58)，其中该复合材料的Vickers硬度超过原始金属的Vickers硬度40％或更多，优选80％或更多。

9.前述权利要求之一的连接件(58)，其中该金属由Al合金形成，且该复合材料的Vickers硬度高于250HV，优选高于300HV。

10.包含第一部件(54)、第二部件(56)和连接第一和第二部件，(54，56)的连接件(58)的材料连接(52)，

其中第一和第二部件(54，56)中的至少一种包含金属或金属合金，且

其中连接件(58)由纳米粒子增强的金属的复合材料制成，

其中所述第一和第二部件(54，56)中的所述至少一种的所述金属或金属合金与连接件(58)的金属组分相同或具有与连接件(58)的金属组分偏差小于50mV，优选小于25mV的电化学势。

11.权利要求10的材料连接(52)，其中连接件(58)是根据权利要求1至9之一的连接件(58)。

12.权利要求10或11的材料连接(52)，其中选自由第一部件(54)、第二部件(56)和连接件(58)所组成的组中的至少两个成员由纳米粒子增强的金属或金属合金的复合材料制成但具有不同的纳米粒子浓度。

13.权利要求12的材料连接(58)，其中所述两个成员的按重量计的纳米粒子百分比数值相差所述数值的较高那个的至少10％，优选至少20％。

14.由纳米粒子增强的金属或金属合金的复合材料制成的整体部件(66)，其中纳米粒子浓度在所述整体部件的不同区域之间不同。

15.权利要求12的整体部件(66)，其中纳米粒子浓度沿所述整体部件的至少一个方向变动。

16.制造连接件(58)的方法，包括下列步骤：

制造复合粉末材料，所述材料包含金属和纳米粒子，特别是碳纳米管(CNT)，

所述复合粉末粒子包含至少部分被所述纳米粒子相互隔开的金属微晶，和

将该复合粉末压实成最终连接件(58)或所述连接件(58)的坯件的步骤。

17.权利要求16的方法，其中压实该复合粉末的步骤包括热等静压制、冷等静压制、粉末挤出、粉末轧制或烧结。

18.权利要求16或1720的方法，其中该复合粉末粒子包含具有1纳米至100纳米，优选10纳米至100纳米或大于100纳米至至多200纳米的尺寸的轻金属微晶。

19.权利要求16至18之一的方法，进一步包括通过机械合金化加工金属粉末和所述纳米粒子以形成所述复合粉末的步骤。

20.权利要求19的方法，其中加工该金属粉末和纳米粒子以使纳米粒子也包含在至少一些所述微晶中。