[发明专利]在熔融金属中的纳米结构自分散和自稳定化

权利要求书

1.一种金属基质纳米复合材料，其包括：

基质，该基质包括一种或多种金属；和

纳米结构，该纳米结构以大于该纳米复合材料的3％的体积分数均匀地分散在基质中。

2.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括选自Al、Mg、Fe、Ag、Cu、Mn、Ni、Ti、Cr、Co和Zn中的一种或多种金属。

3.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构具有在1nm至100nm的范围内的平均尺寸。

4.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构包括陶瓷。

5.根据权利要求4所述的纳米复合材料，其中所述陶瓷是含过渡金属的陶瓷。

6.根据权利要求5所述的纳米复合材料，其中所述含过渡金属的陶瓷选自过渡金属碳化物、过渡金属硅化物、过渡金属硼化物和过渡金属氮化物。

7.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米结构包括单质形式的过渡金属。

8.根据权利要求7所述的纳米复合材料，其中所述过渡金属是W。

9.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料中的纳米结构的体积分数为5％或更大。

10.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料中的纳米结构的体积分数为10％或更大。

11.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Al，并且所述纳米结构包括过渡金属碳化物或过渡金属硼化物。

12.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Fe，并且所述纳米结构包括过渡金属碳化物、过渡金属硼化物或后过渡金属氧化物。

13.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Ag，并且所述纳米结构包括单质形式的过渡金属。

14.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Cu，并且所述纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属碳化物。

15.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Zn，并且所述纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属碳化物。

16.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其中所述基质包括Ti，并且所述纳米结构包括单质形式的过渡金属或过渡金属硅化物。

17.一种金属基质纳米复合材料，其包含：

包括Al的基质；和

以大于纳米复合材料的3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，

其中所述纳米结构包括过渡金属碳化物或过渡金属硼化物。

18.一种金属基质纳米复合材料，其包含：

包括Al的基质；和

以大于纳米复合材料的3％的体积分数分散在基质中的纳米结构，

其中所述纳米结构包括纳米结构材料，

其中Al熔体相对于该纳米结构材料的表面的接触角θ小于90°，

其中|[(A_纳米结构)^1/2-(A_铝)^1/2]²×(1/12)×(R/d₁)|<15.6zJ，并且A_纳米结构是该纳米结构材料的哈梅克常数，A_铝是Al的哈梅克常数，R是该纳米结构的平均有效半径，d₁为0.4nm，并且k是玻尔兹曼常数。