[发明专利]纳米粒子复合焊接填充材料、及其生产方法

权利要求书

1.一种包含官能化含金属的粉末的焊接填充材料，其中所述官能化含金属的粉末包含金属或金属合金粒子和化学和/或物理地设置在所述金属或金属合金粒子表面上的多个晶粒细化纳米粒子，其中所述晶粒细化纳米粒子呈在所述金属或金属合金粒子上的连续涂层或间歇涂层的形式，并且其中所述晶粒细化纳米粒子遍及所述焊接填充材料以非随机的三维构造固结，使得所述晶粒细化纳米粒子之间的间隔存在一些规律性，并且所述晶粒细化纳米粒子形成具有从1纳米至100微米的平均分散长度的分散的微观结构。

2.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述金属或金属合金粒子含有选自下组的元素，该组由以下组成：Al、Mg、Ni、Fe、Cu、Ti、V、Si、及其组合，并且其中所述金属或金属合金粒子任选地含有一种或多种另外的合金化元素。

3.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述金属或金属合金粒子包括选自2000系列铝合金的铝合金。

4.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述金属或金属合金粒子包括选自6000系列铝合金的铝合金。

5.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述金属或金属合金粒子包括选自7000系列铝合金的铝合金。

6.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述晶粒细化纳米粒子含有选自下组的材料，该组由以下组成：金属、金属间合金、氢化物、氧化物、氮化物、硼化物、碳化物、碳、及其组合。

7.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述晶粒细化纳米粒子含有氢化锆。

8.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述焊接填充材料含有从10wt％至99.99wt％的所述金属或金属合金粒子。

9.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述焊接填充材料含有从0.01wt％至10wt％的所述晶粒细化纳米粒子。

10.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述焊接填充材料含有均匀浓度的所述晶粒细化纳米粒子。

11.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述焊接填充材料在所述焊接填充材料的至少一个维度上含有功能梯度浓度的所述晶粒细化纳米粒子。

12.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述金属或金属合金粒子和所述晶粒细化纳米粒子以分层构型设置在所述焊接填充材料内。

13.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述金属或金属合金粒子的平均粒度与所述晶粒细化纳米粒子的平均纳米粒子尺寸的比率是从10至10⁵。

14.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述焊接填充材料呈选自下组的形式，该组由以下组成：棒、线、板、膜、线圈、球体、立方体、棱柱、锥体、不规则形状、及其组合。

15.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述焊接填充材料的特征在于体积密度为理论值的至少90％。

16.如权利要求1所述的焊接填充材料，其中所述焊接填充材料的特征在于当焊接时，所述焊接填充材料形成包括所述晶粒细化纳米粒子的等轴晶粒。