[发明专利]复合材料

说明书

本发明的一个实施方式的复合材料包括：第一相(phase)，其为包含金属元素M和非金属元素X的合金，并且至少一部分为非晶相；以及第二相(phase)，分散在所述第一相中，并具有由所述金属元素M和所述非金属元素X组成的由M_aX_b表示的陶瓷化合物，其中，a及b大于0。

技术领域

本发明的一个实施方式涉及一种复合材料，具体涉及一种包含具有非晶相的合金和晶体相的陶瓷化合物的复合材料。

背景技术

复合材料作为一同使用不同种类的异质材料而组成的材料，具有能够具备单一材料无法获得的新的特性的优点，因此，具有能够选择多种材料并用于多种领域的优点。

复合材料主要由两种以上的相组成，由连续并包围其他相的基体(matrix)和分散在基体中的分散相(Dispersed phase)组成，并且根据异质材料彼此复合的方式，可分为：由异质材料层叠而成的层叠复合材料(Laminated composite)、包含粉末形态的组成颗粒的颗粒复合材料、在基体上以特定方向插入钢丝或纤维的纤维增强复合材料(Fiberreinforced composite)。

可使用金属、有机化合物、纳米材料、陶瓷材料等作为用于复合材料的材料，其中，陶瓷材料的使用度较高。陶瓷材料(Ceramicmaterials)作为具有高强度、高韧性、高硬度、耐高温、耐磨、耐腐蚀和化学稳定性优异的结构，已广泛用于航空航天、船舶、车辆、新能源、电子信息、冶金、化工等众多技术领域。

近期，在合金领域，尤其是对于可用作轻型材料的铝合金，对保持现有的轻量性的同时具备超越钢材料的强度，或者具备媲美陶瓷材料的耐磨性和耐腐蚀性进行了研究，并且正在对通过改进凝固方法和热处理等来改善结晶质材料的性能而具有与结晶质材料不同的原子排列结构的非晶质合金进行积极的研究。

此时，能够使用非晶质合金获得3GPa级的超高强度材料，并且能够通过优异的比强度实现部件的轻量化，而且由于具有均匀的精细结构，因此，具有能够提高耐腐蚀性、增加耐磨性的优点，因此，期待对车辆、半导体、航空、原子能、航天、军事、纳米元件等相关行业产生非常大的影响力。

除了调整这些非晶质合金中的合金组成以外，正在对分散有形成有多种相并具有多种体积分数的第二相的复合材料进行研究，这种非晶质基体复合材料根据第二相的特性(characteristics)而强度和延展性提高，从而韧性增加，并表现出加工硬化(workhardening)特性。这是因为根据分散的第二相的种类、形态、尺寸，剪切带(shear band)的发育受到了抑制。

然而，这种非晶质合金复合材料需要额外的工艺控制来提供快速的冷却速度以形成非晶相，并且在将组成第二相的合金元素与合金一起投入以形成复合材料的过程中，存在因第二相无法均匀地分散或产生意外的反应而难以制备具有预期的优异性能的复合材料的问题，因此，需要进行研究以解决该问题。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于，在物化性能优异的非晶质基体中含有高硬度的陶瓷相，在混合非晶质合金与陶瓷材料时，抑制由异质材料之间产生的问题(异质粉末间的低结合力、意外的化学反应、高孔隙率等)导致整体复合材料的性能降低的现象，从而提供物化性能优异的复合材料。

另外，本发明的目的在于，提供一种复合材料，在包括彼此不同的两种以上的相的复合材料中，分散在基体第一相中的第二相能够均匀地分散，从而具有均匀且优异的性能。

另外，本发明的目的在于，提供一种复合材料，最大限度地减少在包括分散在非晶相的基体中的晶体相的复合材料的界面(interface)处因化学反应而产生的杂质，从而不易传播裂纹且机械性能优异。

技术方案

本发明的一个实施方式的复合材料包括：第一相(phase)，其为包含金属元素M和非金属元素X的合金，并且至少一部分为非晶相；以及