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1、(10)申请公布号 CN 103945959 A (43)申请公布日 2014.07.23 C N 1 0 3 9 4 5 9 5 9 A (21)申请号 201280055773.9 (22)申请日 2012.11.16 2011-251047 2011.11.16 JP PCT/JP2011/080524 2011.12.28 JP 2012-030007 2012.02.14 JP 2012-061022 2012.03.16 JP PCT/JP2012/070853 2012.08.16 JP 2012-227931 2012.10.15 JP B22F 1/00(2006.01) B。
2、22F 9/24(2006.01) C22C 5/08(2006.01) C22C 9/00(2006.01) (71)申请人 M技术株式会社 地址日本大阪 (72)发明人前川昌辉 本田大介 榎村真一 荒木和也 (74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人贾成功 (54) 发明名称 固体金属合金 (57) 摘要 本发明的课题在于提供新的固体金属合金。 提供为含有至少2种金属的合金,且在上述合金 的平衡状态图中,在2种金属偏在的特定区域中, 上述至少2种金属显示纳米级的微细的混杂状 态。该金属合金以至少2种金属的置换型固溶体 为主体。优选该金属合金如下:在对向配。
3、设了的、 可以接近分离的、至少一方相对于另一方相对 进行旋转的处理用面之间形成的薄膜流体中,将 上述至少2种金属的离子和还原剂混合,使其析 出。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.05.14 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/079871 2012.11.16 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/073695 JA 2013.05.23 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书59页 附图31页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书59页 附图31页 (10)申请公布号 CN。
4、 103945959 A CN 103945959 A 1/1页 2 1.一种金属合金,其特征在于,其为含有至少2种金属的固体的合金, 在所述合金的平衡状态图中显示非固溶体状态的固相的特定区域中, 所述2种金属形成固溶体, 所述2种金属显示纳米级的微细的混杂状态, 所述的纳米级的微细的混杂状态为以下的混杂状态:对于所述合金,进行了以下分析: 利用使用了TEM-EDS分析的直径5nm的光束直径的微小分析、或利用使用了STEM-EDS分析 的直径0.2nm的光束直径的微小分析中的所述2种金属的摩尔比的分析,结果,在分析点的 50以上,所述2种金属的摩尔比在通过所述合金的ICP分析结果而得到的所述2。
5、种金属 的摩尔比的30以内检出。 2.如权利要求1所述的金属合金,其特征在于,所述合金以不含有所述至少2种金属的 共晶体的非共晶结构为主体。 3.如权利要求1所述的金属合金,其特征在于,所述合金以不含有所述至少2种金属的 共晶体及金属间化合物的非共晶结构为主体。 4.如权利要求13的任一项所述的金属合金,其特征在于,对于所述金属合金而言, 在对向而配设了的、可以接近分离的、至少一方相对于另一方相对进行旋转的至少2个处 理用面之间形成的薄膜流体中,混合所述至少2种金属的离子和还原剂、使其析出。 5.如权利要求14的任一项所述的金属合金,其特征在于,所述金属合金以所述至少 2种金属的置换型固溶体为。
6、主体。 6.如权利要求5所述的金属合金,其特征在于,所述置换型固溶体是通过TEM或STEM 像在微晶内观测弯曲状态的格纹的固溶体。 7.如权利要求16的任一项所述的金属合金,其特征在于,对于所述金属合金而言, 进行利用使用了TEM-EDS分析的直径5nm的光束直径的微小范围分析,结果,在所有的分析 点均检出所述至少2种金属。 8.如权利要求17的任一项所述的金属合金,其特征在于,对于所述金属合金而言, 进行利用使用了STEM-EDS分析的直径0.2nm的光束直径的微小范围分析,结果,在所有的 分析点均检出所述至少2种金属。 9.如权利要求18的任一项所述的金属合金,其特征在于,所述金属合金由粒。
7、径为 500nm以下的粒子构成。 10.如权利要求18的任一项所述的金属合金,其特征在于,所述金属合金由粒径为 100nm以下的粒子构成。 11.如权利要求18的任一项所述的金属合金,其特征在于,所述金属合金由粒径为 50nm以下的粒子构成。 12.如权利要求111的任一项所述的金属合金,其特征在于,所述至少2种金属为选 自金或银的至少1种和选自镍、锑、铜、锡的组的至少1种。 权 利 要 求 书CN 103945959 A 1/59页 3 固体金属合金 技术领域 0001 本发明涉及新的固体金属合金。 背景技术 0002 近年来,对于合金、特别是含有金或银等的贵金属的合金,在可以应用高科技、或。
8、 纳米技术的技术领域中,作为使用于各种用途的物质受到关注。 0003 例如,作为导电性浆料、导电性油墨、导电性微细配线等中使用的材料,或一氧化 碳、氮氧化物(NO X )的还原催化剂、无铅焊锡等中使用的材料,银和铜的合金粒子受到关注。 根据银铜合金粒子中的银和铜的比例可以控制特性,例如使电阻率、抗氧化性优异的银和 用于抑制银的迁移的铜合金化了的、主要包含银的银铜合金粒子、作为漆包线等的配线用 材料的主要包含铜的银铜合金粒子受到关注。进而,银、铜各自的抗菌性也受到关注,除此 之外,还期待首饰的用途等的很多应用,因此,对于银铜合金,在产业界中是广大范围中需 求的材料。已知迁移在许多金属中产生,但银。
9、的迁移产生快,可以说通过与铜等的其它金属 进行合金化而可以延缓迁移的产生。但是,由于银和铜不能相互均匀地混合,因此许多情况 下不能充分发挥铜具有的易氧化性质的抑制、银的迁移的抑制等作为银铜合金而期待的特 性。 0004 同样,对于银和镍的合金粒子,作为在导电性浆料、导电性油墨、导电性微细配 线、触点材料、电极材料、保险丝、催化剂等中使用的材料也受到关注。已知根据银镍合金粒 子中的银和镍的比例可以控制特性,就连例如银和镍未均匀地混合的状态的银镍合金,也 可以发挥比单独银相比高的电弧放电耐侵蚀性,耐热性、耐磨损性、耐熔接性、催化剂性能、 作为火花塞的寿命等提高。因此,银镍合金在产业界中是广大范围中。
10、需求的材料。但是,银 和镍不能相互均匀地混合,因此,许多情况下不能充分发挥作为上述银镍合金而期待的特 性。 0005 另外同样,对于金和镍的合金粒子,也作为在磁传感器、电极材料、电容器、催化 剂、触点材料等中使用的材料而受到关注。已知根据金镍合金粒子中的金和镍的比例可以 控制特性,就连例如金和镍未均匀地混合的状态的金镍合金,与单独的金相比,也发挥作为 电子零件的连接器、小型继电器、印刷配线板等的高可靠性电触点材料的性能,耐热性、耐 磨损性、催化剂性能等的性能提高。因此,金镍合金在产业界中是广大范围中需求的材料。 但是,金和镍与银和铜的合金一样,由于形成共晶体,因此难以均匀地固溶。因此许多情况 。
11、下不能充分发挥作为上述的金镍合金而期待的特性。 0006 另外,银锑合金作为在记录介质、低温钎焊材料、超导电材料、电极材料等中使用 的材料一直以来受到关注。已知根据银锑合金中的银(Ag)和锑(Sb)的比例可以控制其特 性,就连例如银和锑未均匀地混合的状态的银锑合金,与单独银相比,耐磨损性等也提高。 因此,银锑合金在产业界中是广大领域中需求的材料。但是,银和锑在一定的浓度以上时形 成共晶体或金属间化合物、不能相互均匀混合,因此许多情况下不能充分发挥作为上述的 银锑合金而期待的特性。 说 明 书CN 103945959 A 2/59页 4 0007 这样,在含有至少2种金属的固体合金中,虽然2种金。
12、属以各种形式存在,但在平 衡状态图中示出:存在上述至少2种金属采用共晶结构或形成金属间化合物等、不能相互 混合而进行偏在的固相的特定区域。在该特定区域,构成合金的2种以上的金属显示合金 全体的成分比率和上述2种金属在纳米级的微细范围中的成分比率非常不同的偏在状态, 其结果许多情况下不能充分发挥作为合金而期待的特性。 0008 另一方面,作为目前已知的合金粒子的制造方法,有粉末冶金法、液相还原法、雾 化法等,但现状是还没有克服上述的偏在状态的金属合金的报告。 0009 例如,作为银和铜的合金粒子的制造方法,有如专利文献1或专利文献2、专利文 献3之类的液相还原法、原子化法等,但上述任一方法中制作。
13、的银铜合金均为核壳型、或包 含共晶体,迄今为止尚未公开实质上不含共晶体的银铜合金粒子及其制造方法。在专利文 献1中,公开有一种银核银铜壳纳米微粒,关于构成壳的银铜合金,虽然根据组合电子显微 镜观察及能量色散型X射线荧光测定而得到的元素组成分析进行了描述,但未公开壳部分 中的银和铜各自的映射等,在银和铜的固溶体化方面存在疑问。另外,在专利文献4中记 载有通过将铜粒子表面被覆银而得到的银被覆铜粉在非氧化性气氛中、150600的温 度下进行热处理使银扩散在铜粒子中而得到的银扩散铜粉。但是,由于通过金属银的自铜 粒子表面的扩散来制造银扩散铜粉,因此,难以使银扩散至铜粒子的中心部,在该粒子全体 中,难以。
14、形成不含共晶体的状态,而且在用作糊时粒径过大。进而,关于银扩散铜粉的分析 方法,只不过是无法通过表面观察(SEM观察)确认到通过热处理以单质的形式存在于铜粒 子表面的金属银,也有可能在粒子的中心部存在单质铜。由此,宏观上来看,上述银铜合金 为合金,但若极微观地来看,则不能称为合金。 0010 另外,也有通过从在高温下使金属银和金属铜相溶的状态进行急冷来得到银铜合 金粒子的部分固溶体的方法,但迄今为止尚未公开以固溶体等非共晶结构为主体的银铜合 金,另外,由于在制造时需要较高的能量,因此自然存在成本容易变高等问题。 0011 另外,作为锡银铜的合金,仅仅有如专利文献6中所记载的共晶合金的公开,对于。
15、 实质上不含共晶体的以非共晶结构为主体的合金,迄今为止没有公开。 0012 作为银和镍的合金粒子的制造方法,一直以来一般为粉末冶金法,但具有专利文 献7所记载那样的液相还原法或专利文献8所记载那样的雾化法等。但是,上述任意方法 中制作的银镍合金均不能将银和镍均匀地混合,目前为止还没有实质上不含有共晶体的银 镍合金粒子及其制造方法。除此之外,还具有如下方法等,使金属银和金属镍从高温下相溶 的状态进行骤冷,由此,得到银镍合金粒子的固溶体,但需要高能量,因此,自然具有成本易 于变大等问题。 0013 作为金和镍的合金粒子的制造方法,一直以来一般为粉末冶金法,但具有专利文 献9中所记载的液相还原法、专。
16、利文献10中所记载的雾化法等。但是,但对于均匀地混合 了金和镍的金镍合金、特别是金镍合金粒子及其制造方法在这之前没有公开。除此之外,还 具有通过使金属金和金属镍从高温下固溶了的状态进行骤冷而得到金镍合金粒子的固溶 体的方法等,但得到的金镍合金粒子容易变得不均匀、另外需要高能量,因此自然具有成本 容易变大等的问题。 0014 作为银和锑的合金的制造方法,一直以来一般为专利文献11中所示那样的合金 电镀方法。作为其它制造方法,具有使用了如专利文献12中所示那样的机械合金化处理 说 明 书CN 103945959 A 3/59页 5 的、制造银和锑的合金粒子的方法等。但是,这些制造方法中制作的银锑合。
17、金含有共晶体或 金属间化合物,对于均匀地混合了的银锑合金在这之前没有公开。 0015 另外,还考虑将金属银和金属锑从高温下熔融了的状态进行冷却或骤冷而得到部 分固溶体的方法等,但到目前为止没有以固溶体等的非共晶结构为主体的银锑合金的公 开,另外,在制造时需要用于熔融的高能量,因此,自然具有制造的成本易于变大等难以适 于广大领域中的制造方法这样的问题。 0016 在本申请申请人的申请即专利文献5中,提供了银铜合金粒子的制造方法,但若 对通过实施例中所示的制造方法得到的粒子进行分析,则为和后述的比较例A1-A3中所示 的同样的共晶体或单独的银或铜混合存在的银铜合金粒子,对于实质上不含共晶体的银铜 。
18、合金粒子、特别是固溶体银铜合金粒子,迄今为止尚未公开。 0017 专利文献5中所示的装置是在对向配设了的、可以接近分离的、至少一方相对 于另一方相对进行旋转的至少2个处理用面之间形成的薄膜流体中,使微小粒子析出的装 置,特别是期待在纳米尺寸的粒子的制造中被活用的装置。本申请发明者使用该装置而尝 试各种纳米粒子的制造,但对于其析出、反应的条件与结果的关系。完全没有说明。 0018 详细而言,对于固体金属合金粒子,对铂钯合金确认到1点TEM-EDS的分析结果与 ICP分析结果大致一致,但铂钯合金是如图4(A)中所示那样的完全固溶体型的金属。另一 方面,对于与银铜合金,限于得到共晶体或单独的银或铜混。
19、合存在的银铜合金粒子。 0019 更具体而言,得到与图54图56中所示的一样的银铜合金粒子。图54(A)表示 STEM-HAADF像,图54(B)表示EELS映像结果(Ag),图54(C)表示EELS映像结果(Cu)。对 于图54,使用能量色散X射线分析装置:Centurio(JEOL制),原子分辨率分析电子显微镜: JEM-ARM200F(JEOL制)加速电压:200.0kV,倍率:6000000。图55(A)表示STEM-HAADF像, 图55(B)表示STEM映像结果(Ag),图55(C)表示STEM映像结果(Cu)。对于图55,使用日立 Cs集电器搭载超高分辨率STEM分析装置(搭载E。
20、DX):HD-2700(日立High-Technologies 制)加速电压:200.0kV,倍率:2200000。图56(A)表示STEM-HAADF像,图56(B)表示STEM 映像结果(Ag),图56(C)表示STEM映像结果(Cu)。对于图56,使用日立Cs集电器搭载超 高分辨率STEM分析装置(EDX搭载):HD-2700(日立High-Technologies制)加速电压: 80.0kV,倍率:2000000。 0020 对于图54的银铜合金粒子,是在粒子的中心存在铜(核)、在其周围存在银(壳)、 在表面存在铜的银铜合金粒子(粒径约20nm)。从图54的(B)(C)可知,具有银或铜。
21、不存在 的部分即银为100的部分或铜为100的部分。对于图55的银铜合金粒子,为在一个粒 子中银和铜偏在的银铜合金粒子(粒径约15nm)。特别是从(C)可知,具有铜不存在的部分 即银为100的部分。 0021 对于图56的银铜合金粒子,在一个粒子中,是由一半为银即银为100的部分和 另一半为铜即铜为100的部分构成的银铜合金粒子(粒径约15nm)。 0022 图57为银锑合金粒子,图57的(A)表示STEM-HAADF像,(B)表示STEM映像结果 (Ag),(C)表示STEM映像结果(Sb),使用能量色散X射线分析装置:Centurio(JEOL制)原 子分辨率分析电子显微镜:JEM-ARM。
22、200F(JEOL制)加速电压:200.0kV,倍率:6000000。 0023 该银锑合金粒子(粒径约20nm),在一个粒子中,25nm银粒子存在,具有在银粒 子间银不存在的部分(EDS:锑100)。 说 明 书CN 103945959 A 4/59页 6 0024 现有技术文献 0025 专利文献 0026 专利文献1:特开2011-068936号公报 0027 专利文献2:特开2006-183110号公报 0028 专利文献3:特开2000-144203号公报 0029 专利文献4:特开2008-057044号公报 0030 专利文献5:国际公开WO2009/008390号小册子 003。
23、1 专利文献6:特开2007-132654号公报 0032 专利文献7:特开2009-197325号公报 0033 专利文献8:特开2009-289587号公报 0034 专利文献9:特开2011-122236号公报 0035 专利文献10:特开2009-289587号公报 0036 专利文献11:特开2004-84048号公报 0037 专利文献12:特开2010-232161号公报 0038 非专利文献 0039 非专利文献1:S.Hassam,Z.Bahari,B.Legendre,“Phase diagram of the Ag-Bi-Sb ternary system”,Jounal。
24、 of Alloys and Compounds,315(2001),p.212 发明内容 0040 发明要解决的课题 0041 本发明的课题在于,在固体金属合金中,提供可以充分发挥作为合金而期待的特 性的新的合金、以及该合金的纳米微粒。 0042 用于解决课题的手段 0043 本发明提供构成合金的至少2种金属显示纳米级的微细的混杂状态的固体金属 合金。 0044 本发明的固体金属合金,在平衡状态图中,即使在显示非固溶体状态的固相的特 定区域中上述2种金属也显示纳米级的微细的混杂状态。在此,在显示非固溶体状态的固 相的特定区域中,上述至少2种金属偏在,虽然根据上述至少2种金属的种类而不同,但例。
25、 如为含有上述至少2种金属的共晶体的区域,或含有上述至少2种金属的共晶体及金属间 化合物的区域。 0045 所谓构成该合金的金属偏在的区域,是合金的全体中、在构成合金的金属的成 分比率和利用微小分析的构成纳米级的微小范围内的合金的金属成分比率中产生超过 30的差的区域。更具体而言,使用了TEM-EDS分析的直径5nm的光束直径引起的微小分 析或使用了STEM-EDS分析的直径0.2nm的光束直径引起的微小分析中,对使用了TEM-EDS 分析的直径5nm的光束直径引起的微小分析或使用了STEM-EDS分析的直径0.2nm的光束 直径引起的微小分析中的上述2种金属的摩尔比进行分析,结果是如下混杂状。
26、态:在分析 点的50以上、上述2种金属的摩尔比超过通过上述合金的ICP分析结果而得到的上述2 种金属的摩尔比的30而检出。在以往的合金中,在这些区域中,如上述的图54图57 中所示,形成构成合金的至少2种金属中的一方的金属不存在的状态。 说 明 书CN 103945959 A 5/59页 7 0046 与之相对,本发明涉及的合金中,构成合金的至少2种金属显示纳米级的微细的 混杂状态。而且,优选的是,本发明的金属合金中,进行了利用使用了TEM-EDS分析的直径 5nm的光束直径的微小范围分析,结果,在所有的分析点均检出上述至少2种金属。另外,本 发明的金属合金中,进行利用使用了STEM-EDS分。
27、析的直径0.2nm的光束直径的微小范围分 析,结果,在所有的分析点均检出上述至少2种金属。 0047 在现在的技术水平中,如果不进行上述的TEM-EDS分析或STEM-EDS分析,则不能 进行得到的合金是否为固溶体的正确的判断。另外,根据映像确认元素的分布也是重要的。 本发明者使用仅得到与上述图54图56中所示的一样的合金粒子的专利文献5中记载的 装置,对含有构成合金的金属离子的流体、含有还原剂的流体等的各条件进行深入研究,由 此成功开发上述的至少2种金属显示纳米级的微细的混杂状态的合金。 0048 更优选的是,本发明的金属合金,进行了利用使用了TEM-EDS分析的直径5nm的光 束直径的微小。
28、范围分析、或进行了利用使用了STEM-EDS分析的直径0.2nm的光束直径的微 小范围分析,结果,在所有的分析点均检出上述至少2种金属。 0049 这样,本发明的合金以及该合金的纳米微粒中,构成合金的上述2种金属显示纳 米级的微细的混杂状态,因此可以充分发挥作为合金而期待的特性。 0050 本发明的合金、例如银铜合金、银铜锡合金、银镍合金以及金镍合金中,认为上述 合金以不含有上述至少2种金属的共晶体的非共晶结构为主体。另外,银锑合金中,认为上 述合金以不含有上述至少2种金属的共晶体及金属间化合物的非共晶结构为主体。 0051 另外,认为本发明涉及的固体金属合金以构成金属合金的至少2种金属的置换。
29、型 固溶体为主体。固溶体,如众所周知,大致区分为侵入型固溶体和置换型固溶体,但认为由 本发明得到的合金为置换型固溶体。置换型固溶体与侵入型固溶体的不同可通过利用TEM、 STEM的观察、XRD测定、热分析等,特别是利用TEM、STEM的观察是有效的。置换型固溶体, 是将空间晶格中的阵点的金属元素置换成其它元素的固溶体。由此,置换型固溶体,特别是 通过利用TEM、STEM的合金的观察而明确地观察到格纹,另外通过将阵点的金属元素置换 成其它元素,由于晶格变形产生的影响,格纹保持弯曲地被观察。与之相对,侵入型固溶体, 由于其它元素侵入晶格的间隙,因此通过利用TEM或STEM的合金的观察,以与置换型固。
30、溶 体合金不同的状态被观察。 0052 本发明涉及的合金,是包含周期表上的至少2种金属元素的组合的合金,在合金 的平衡状态图中包含未形成固溶体的特定区域。在举出其具体例之前,若表示未显示该特 定区域的典型例,则完全固溶型的合金相当于该典型例。具体而言,图4(A)中表示为Ni-Cu 系合金的平衡状态图。这种完全固溶型的合金,是对于合金的摩尔比(比例)在整个区域 中形成均匀的固溶体,不存在显示非固溶体状态的固相的特定区域。 0053 图4(B)图5(D)中表示包含特定区域的合金平衡状态图的例子。这些图中,用 圆点表示上述至少2种金属偏在的固相的特定区域。 0054 首先,图4(B)是Au-Si系合。
31、金平衡状态图,是称为共晶反应型的合金平衡状态图。 显示这种合金平衡状态的合金,在液体状态下完全溶合,但在固体状态下完全不相互固溶。 因此,对于合金的摩尔比(比例),在整个区域中未形成固溶体,因此所有的摩尔比的固体 区域成为上述的特定区域。 0055 图4(C1)为Au-Ni系合金平衡状态图,图4(C2)为Au-Pt系合金平衡状态图,图 说 明 书CN 103945959 A 6/59页 8 4(C3)为这种的代表图,是称为共晶反应型的合金平衡状态图,图4(C4)是称为包晶反应型 的合金平衡状态图的代表图。显示这种合金平衡状态的合金,在液体状态下完全溶合,但在 固体状态下一部分相互固溶。因此,对。
32、于合金的摩尔比(比例),记载为(a+)的区域为分 离成相和相的2相的状态,在极微细的级别下形成相和相偏在的状态。 0056 图4(D)为Cu-Pb系合金平衡状态图,是称为偏晶反应型的合金平衡状态图。在 显示这种合金平衡状态的合金中,在液体状态下一部分溶合,在固体状态下完全不固溶或 一部分相互固溶。因此,合金中所含有的2种金属在固体状态的区域中与上述图4(B)(C1) (C2)(C3)一样,均形成上述的特定区域。 0057 图4(E1)为Fe-Bi系合金平衡状态图,图4(E2)为Al-Tl系合金平衡状态图,在显 示这种合金平衡状态的合金中,在液体状态下完全不溶合或极少溶合,在固体状态下完全 不相。
33、互固溶。因此,合金中所含有的2种金属在固体状态的区域中与上述图4(B)(C1)(C2) (C3)一样,均形成上述的特定区域。 0058 图4(F)为Ag-Sr系合金平衡状态图,在显示这种合金平衡状态的合金中,为生成 金属间化合物或中间相的情况。生成该金属间化合物或中间相的区域形成上述的特定区 域。 0059 另外,上述以外,还具有合金的成分金属根据温度、压力而具有改变晶体结构的同 素异形转变的合金,通过成分金属具有同素异形转变,固体合金进行晶格转变。在该情况下 的状态图中也与上述一样,未形成固溶体的摩尔比的固体区域形成上述的特定区域。 0060 作为一例,示出图5(A)图5(D)的代表图。这些。
34、图,是在与晶格转变点相比的高 温侧完全相互固溶,但在低温侧下一部分相互固溶或完全不相互固溶的情况的代表图。图 5(A)、图5(B)中所示的合金,在固体状态下进行与上述共晶反应相同的变化,称为共析型 合金。图5(C)中所示的合金,在固体状态下引起与上述包晶反应相同的反应,因此称为包 析型合金。图5(D)是只有合金中的一成分金属中具有同素异形变化点的情况的一例,是由 于该同素异形变化点的存在而固溶限度不连续减少的情况的代表图。对于上述图5(A) 图5(D)的状态图,记载为(A+)、(+B)、(A+B)、(+)、(+)、(+)、(+)、 (+)、(+)的区域为至少分离成2相的状态,在极微细的级别下不。
35、混合,摩尔比的固 体区域形成上述的特定区域。 0061 本发明的金属合金的制造方法没有限定,可以通过如下制造:例如,在对向配设了 的、可以接近分离的、至少一方相对于另一方相对进行旋转的至少2个处理用面之间形成 的薄膜流体中,混合上述至少2种金属的离子和还原剂、使其析出。具体而言,可以通过使 用专利文献5中所示的装置来制造。 0062 本发明的发明者,使用该制造装置,将含有上述至少2种金属的离子的流体和含 有还原剂的流体混合使其析出而得到金属合金,作为上述还原剂,没有特别限定种类,可以 例示肼1水合物或硼氢化钠。而且,除了上述的还原剂之外,还优选使用聚乙烯吡咯烷酮或 辛基胺等的显示还原性的分散剂。
36、。 0063 本发明的发明者认为:该装置中可以以原子级控制至少2种金属的还原反应,因 此通过设定处理用流体的种类、pH、金属离子的摩尔比、处理用面的转速等的各种条件,至 少2种金属的合金可以以原子的尺度实现均匀的混合状态。 0064 认为:此时优选以构成合金的至少2种金属的析出时间实质上成为相同的地来进 说 明 书CN 103945959 A 7/59页 9 行控制,使得至少2种金属不分别单独析出。因此,作为含有上述还原剂的流体,也可以是 含有1种还原剂的流体,也可以是含有至少2种还原剂(或显示还原性的物质)的流体,但 通过含有至少2种还原剂,控制构成合金的至少2种金属的析出时间而实质上同时析。
37、出构 成合金的至少2种金属变得容易,可以作为显示纳米级的微细的混合状态的合金来析出。 当然,如后述的实施例中所示,含有1种还原剂的流体中也可以得到构成上述合金的上述2 种金属显示纳米级的微细的混杂状态的合金。 0065 上述金属合金,可以作为由粒径为500nm以下的粒子、优选粒径为100nm以下的粒 子、进一步优选粒径为50nm以下的固体粒子构成的合金来制造。该微细粒子中,本发明涉 及的金属合金粒子,构成合金的至少2种金属显示纳米级的微细的混杂状态的粒子,因此 粒子的一个一个可以充分发挥作为合金而期待的特性。 0066 发明的效果 0067 如上述,本发明中,能够提供可以充分发挥作为合金而期待。
38、的特性的新的固体金 属合金以及该合金的纳米微粒。 0068 具体而言,银铜合金中,期待铜具有的易氧化的性质的抑制、银的迁移的抑制等的 特性的显著呈现。特别是可以提供固溶体银铜合金,期待铜具有的易氧化的性质的抑制、银 的迁移的抑制等的特性的呈现。另外,本发明中,能够提供为银、铜、银铜以外的其它金属的 3种金属构成的固体合金、且实质上不含有共晶体的合金,期待铜具有的易氧化的性质的抑 制、银的迁移的抑制等的特性的呈现。 0069 另外,本发明涉及的银镍合金,实质上混合有银镍合金中的银和镍,因此发挥高的 电弧放电耐侵蚀性、可以充分发挥耐热性、耐磨损性、耐熔接性、催化剂性能、作为火花塞的 寿命等作为银镍。
39、合金而期待的特性。 0070 本发明涉及的固体金镍合金,实质上混合有金镍合金中的金和镍,因此发挥作为 高可靠性电触点材料的性能,可以充分发挥耐热性、耐磨损性、催化剂性能等作为金镍合金 而期待的特性。 0071 另外,本发明中,能够提供实质上不含有共晶体及金属间化合物的以非共晶结构 为主体的银锑合金、特别是实质上混合有银和锑的固溶体银锑合金,期望作为记录介质、 低温钎焊材料、超导电材料、电极材料的性能、耐磨损性等作为银锑合金而期待的特性的呈 现。 附图说明 0072 图1是本发明的实施方式涉及的流体处理装置的大致剖面图。 0073 图2(A)是图1中所示的流体处理装置的第1处理用面的大致平面图,。
40、(B)是该装 置的处理用面的主要部分放大图。 0074 图3(A)是该装置的第2导入部的剖面图,(B)是用于说明该第2导入部的处理用 面的主要部分放大图。 0075 图4均是合金平衡状态图,(A)是Ni-Cu系合金平衡状态图,(B)是Au-Si系合金 平衡状态图,(C1)是Au-Ni系合金平衡状态图,(C2)是Au-Pt系合金平衡状态图,(C3)是共 晶型合金的平衡状态图的代表图,(C4)是包晶型合金的平衡状态图的代表图,(D)是Cu-Pb 系合金平衡状态图,(E1)是Fe-Bi系合金平衡状态图,(E2)是Al-Tl系合金平衡状态图, 说 明 书CN 103945959 A 8/59页 10 。
41、(F)是Ag-Sr系合金平衡状态图。 0076 图5均是合金平衡状态图,(A)(B)是共析型合金的平衡状态图的代表图,(C)是包 析型合金的平衡状态图的代表图,(D)是仅合金中的一成分金属中具有同素异形转变点时 的平衡状态图的一例。 0077 图6均是合金平衡状态图。 0078 图7(A)是实施例A2中制作的银铜合金粒子的STEM-HAADF像,(B)是实施例A2中 制作的银铜合金粒子的EDS映像结果(Ag),(C)是实施例A2中制作的银铜合金粒子的EDS 映像结果(Cu)。 0079 图8(A)是实施例A4中制作的银铜合金粒子的STEM-HAADF像,(B)是实施例A4中 制作的银铜合金粒子。
42、的EDS映像结果(Ag),(C)是实施例A4中制作的银铜合金粒子的EDS 映像结果(Cu)。 0080 图9(A)是实施例A8中制作的银铜合金粒子的STEM-HAADF像,(B)是实施例A8中 制作的银铜合金粒子的EDS映像结果(Ag),(C)是实施例A8中制作的银铜合金粒子的EDS 映像结果(Cu)。 0081 图10是一般的Ag-Cu系合金平衡状态图。 0082 图11是实施例A8中制作的银铜合金粒子的HRTEM像及该HRTEM像的银铜合金粒 子的STEM-EDS分析点(4点)。 0083 图12是实施例A8中制作的银铜合金粒子的、在图11中所示的STEM-EDS各分析 点测定的STEM-。
43、EDS分析结果及ICP分析结果。 0084 图13是实施例A10中制作的银铜合金粒子的TEM像。 0085 图14是实施例A6中制作的银铜合金粒子的TEM像。 0086 图15是实施例A10中制作的银铜合金粒子的HRTEM像及该HRTEM像的银铜合金 粒子的TEM-EDS分析点(5点)。 0087 图16是实施例A10中制作的银铜合金粒子的、在图15中所示的TEM-EDS各分析 点测定的TEM-EDS分析结果及ICP分析结果。 0088 图17是使用实施例A2、A4、A10中制作的银铜合金粒子的干燥粉体进行的XRD测 定结果以及使用将上述银铜合金粒子的干燥粉体以300、30分钟进行了热处理的热。
44、处理 粉体进行的XRD测定结果。 0089 图18是实施例A7中制作的银铜合金粒子的TEM像。 0090 图19是实施例A3中制作的银铜合金粒子的TEM像。 0091 图20是实施例A4中制作的银铜合金粒子的低倍率的TEM像。 0092 图21是表示实施例A2、A4、A10中制作的银铜合金粒子的晶格常数、由Vegard定 律求得的AgCu固溶体的晶格常数以及通过骤冷凝固制作的AgCu固溶体中的晶格常数相对 于Cu比率的变化的图。 0093 图22是将实施例A10中制作的银铜合金粒子的干燥粉体以300、30分钟热处理 了的热处理后的银铜合金粒子的TEM像。 0094 图23是实施例A2中制作的银。
45、铜合金粒子的氮氛围下的TG-DTA测定结果。 0095 图24是使用将实施例A2、A4、A10中制作的银铜合金粒子的干燥粉体以及实施例 10的银铜合金粒子的干燥粉体以300、30分钟热处理了的热处理后的银铜合金粒子进行 说 明 书CN 103945959 A 10 9/59页 11 的DSC测定结果。 0096 图25(A)是实施例A13中制作的银铜合金粒子的STEM-HAADF像,(B)是实施例A13 中制作的银铜合金粒子的STEM-BF(亮视野)像(A)(B)的倍率均为1000万倍)。 0097 图26(A)是实施例A13中制作的银铜合金粒子的STEM-HAADF像,(B)是实施例A13 。
46、中制作的银铜合金粒子的STEM-BF(亮视野)像(A)(B)的倍率均为2000万倍)。 0098 图27(A)是在与图26(A)(B)的各像相同的视野中实施Radial difference filter处理的STEM-HAADF像,(B)是在与图26(A)(B)的各像相同的视野中实施Radial difference filter处理的STEM-BF(亮视野)像(A)(B)的倍率均为2000万倍)。 0099 图28是使用实施例A13中制作的银铜合金粒子的干燥粉体进行的XRD测定结果。 0100 图29是实施例A16中制作的锡银铜合金粒子的TEM像。 0101 图30是一般的Ag-Ni系合金。
47、平衡状态图。 0102 图31是实施例B1中制作的银镍合金粒子的TEM像。 0103 图32是实施例B2中制作的银镍合金粒子的STEM像及该STEM像的银镍合金粒子 的STEM-EDS分析点(4点)。 0104 图33是实施例B3中制作的银镍合金粒子的TEM像及该TEM像的银镍合金微粒的 TEM-EDS分析点(4点)。 0105 图34是实施例B2中制作的银镍合金粒子的、在图32中所示的STEM-EDS各分析 点测定的EDS分析结果及ICP分析结果。 0106 图35是实施例B3中制作的银镍合金粒子的、在图33中所示的TEM-EDS各分析点 测定的EDS分析结果及ICP分析结果。 0107 图。
48、36是实施例B1中制作的银镍合金粒子的低倍率的TEM像。 0108 图37是使用实施例B2中制作的银镍合金粒子的干燥粉体进行的XRD测定结果。 0109 图38是一般的Au-Ni系合金平衡状态图。 0110 图39是实施例C1中制作的金镍合金粒子的TEM像。 0111 图40是实施例C2中制作的金镍合金粒子的STEM像及该STEM像的金镍合金粒子 的STEM-EDS分析点(4点)。 0112 图41是实施例C3中制作的金镍合金粒子的TEM像及该TEM像的金镍合金粒子的 TEM-EDS分析点(5点)。 0113 图42是实施例C2中制作的金镍合金粒子的、在图40中所示的STEM-EDS各分析 点。
49、测定的EDS分析结果及ICP分析结果。 0114 图43是实施例C3中制作的金镍合金粒子的、在图41中所示的TEM-EDS各分析点 测定的EDS分析结果及ICP分析结果。 0115 图44是实施例C1中制作的金镍合金粒子的低倍率的TEM像。 0116 图45是一般的Ag-Sb系合金平衡状态图的一例。 0117 图46是实施例D1中制作的银锑合金粒子的TEM像。 0118 图47是实施例D2中制作的银锑合金粒子的STEM像及该STEM像的银锑合金粒子 的STEM-EDS分析点(4点)。 0119 图48是实施例D3中制作的银锑合金粒子的TEM像及该TEM像的银锑合金粒子的 TEM-EDS分析点(4点。