專利名稱：結(jié)構(gòu)體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)體和制造該結(jié)構(gòu)體的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種具有高硬度和光滑表面的結(jié)構(gòu)體，并且涉及一種制造該結(jié)構(gòu)體的方法。
背景技術(shù)：
碳化鎢由于其優(yōu)異的機械性能(硬度、強度、韌性、耐磨性等)已經(jīng)用于多種結(jié)構(gòu)體如機械零件和金屬模具中。例如通過熱噴射(thermal spraying)或燒結(jié)制造含有碳化鎢的結(jié)構(gòu)體。在這樣的制造方法中，因為碳化鎢具有高的熔點，所以使用如鈷、鎳或鐵等粘結(jié)金屬(binder metal)粘結(jié)碳化鎢晶粒。然而，已經(jīng)存在以下情況這種結(jié)構(gòu)體(例如，微型鉆(micro drill))由于粘結(jié)金屬塊(池)充當(dāng)該結(jié)構(gòu)體的破碎起源而導(dǎo)致破裂。
同樣地，在用碳化鎢涂覆機械零件的情況下，通常采用熱噴射。在這種情況中，通過熱噴射在機械零件上形成的膜(結(jié)構(gòu)體)是多孔的，并且因此其機械強度低，并且其耐腐蝕性差。而且，僅僅通過熱噴射難以形成具有光滑表面的膜(結(jié)構(gòu)體)。當(dāng)在具有微米級尺寸的微型零件(如微型機電系統(tǒng)(MEMS))中或在微型零件的涂覆中使用碳化鎢時，利用諸如熱噴射或燒結(jié)等方法不可以獲得足夠的精度。
專利文獻(xiàn)1特開No.2004-124129。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題本發(fā)明的目的是提供一種具有高硬度和光滑表面的結(jié)構(gòu)體，并且提供這種結(jié)構(gòu)體的制造方法。
解決問題的手段本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體包括作為主要成分的鎢，以及碳化鎢，其中碳含量至少為結(jié)構(gòu)體的0.1質(zhì)量％，并且鈷、鎳和鐵的總含量為結(jié)構(gòu)體的3質(zhì)量％或更少。
優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體具有至少800的維氏硬度(Vickers hardness)。
優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體具有至少10g/cm3的密度。
優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體具有1μm或以下的表面粗糙度。
優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的晶粒具有50nm或以下的平均結(jié)晶粒度(average grain size)。
能如此制造本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體，使得結(jié)構(gòu)體表面每100mm2上，尺寸至少為5μm并且由選自鈷、鎳和鐵中的至少一種元素組成的塊(pool)的數(shù)目不超過1個。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的尺寸可以是微米級的。
而且，本發(fā)明提供一種制造上述任何一種結(jié)構(gòu)體的方法，該方法包括步驟通過在熔融鹽浴中電沉積，形成結(jié)構(gòu)體，所述熔融鹽浴含有鎢；鋅；有機化合物；選自鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶和鋇中的至少兩種元素；以及選自氟、氯、溴和碘中的至少一種元素。
在制造本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的方法中，結(jié)構(gòu)體優(yōu)選通過在300℃或更低的熔融鹽的溫度下電沉積而形成的。
在制造本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的方法中，有機化合物可以是聚乙二醇。
本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，提供一種具有高硬度和光滑表面的結(jié)構(gòu)體和制造該結(jié)構(gòu)體的方法。


圖1是在本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的制造中使用的示例性裝置的示意圖。
圖2(A)是說明本發(fā)明微米級的凹部形狀的結(jié)構(gòu)體的橫截面示意圖。
圖2(B)是說明本發(fā)明微米級的凸部形狀的結(jié)構(gòu)體的橫截面示意圖。
附圖標(biāo)記1 電解槽2 熔融鹽3 陽極4 陰極5 結(jié)構(gòu)體
具體實施例方式
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體包括作為主要成分的鎢，以及碳化鎢，碳含量互少為結(jié)構(gòu)體的0.1質(zhì)量％，并且鈷、鎳和鐵的總含量為結(jié)構(gòu)體的3質(zhì)量％或更少。本文中的措詞“包含作為主要成分的”是指該主題構(gòu)成本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的至少50質(zhì)量％。本發(fā)明中的術(shù)語“碳含量”是指化學(xué)鍵合至鎢上形成碳化鎢的碳和沒有化學(xué)鍵合至鎢上的單質(zhì)碳(elementary carbon)的總含量。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以不使用粘結(jié)金屬如鈷、鎳或鐵，制造含有作為主要成分的鎢，以及碳化鎢的新結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體是多晶體，其中致密地包含微細(xì)晶粒，并且包含鎢，以及其中鎢和碳化學(xué)鍵合在一起的碳化鎢。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體可以包含沒有與鎢化學(xué)鍵合的單質(zhì)碳。
在包括熱噴射和燒結(jié)的常規(guī)方法中，必須使用粘結(jié)金屬如鈷、鎳或鐵，粘結(jié)碳化鎢晶粒，這不可避免地導(dǎo)致最終制品包含基于結(jié)構(gòu)體質(zhì)量的至少5質(zhì)量％的粘結(jié)金屬。然而，在本發(fā)明中，由于粘結(jié)金屬不是必須的，結(jié)構(gòu)體的粘結(jié)金屬的含量可以降低到3質(zhì)量％或更低，并且因此可以有效地防止起源于粘結(jié)金屬塊的破裂的發(fā)生。
優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的維氏硬度至少為800。這提高了本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的硬度。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體具有由微細(xì)晶粒組成的致密結(jié)構(gòu)(dense structure)，并且因此可以具有至少800的維氏硬度。
優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的密度至少為10g/cm3。這容易提高本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的物理性能，如硬度和表面光滑性。通過熱噴射形成的含碳化鎢的常規(guī)結(jié)構(gòu)體是多孔的，并且不能具有高達(dá)10g/cm3的密度。相反，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體具有由微細(xì)晶粒組成的致密結(jié)構(gòu)，并且具有至少10g/cm3的密度。
優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體具有表面粗糙度為1μm或以下。這容易提高本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的表面光滑性(surface smoothness)。通過熱噴射形成的含碳化鎢的常規(guī)結(jié)構(gòu)體具有差的表面光滑性，表面粗糙度大于1μm。相反，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體是微細(xì)晶粒的致密多晶體，并且具有1μm或以下的表面粗糙度。本發(fā)明中使用的術(shù)語“表面粗糙度”是指算術(shù)平均粗糙度Ra(JISB0601-1994)。
優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的晶粒具有50nm或以下的平均結(jié)晶粒度。這容易使本本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體更加致密，并且改善本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的物理性能，如硬度和表面光滑性。本文中使用的術(shù)語“平均結(jié)晶粒度”是指以由構(gòu)成本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的晶粒的最大長度和最小長度的平均值定義為一個晶粒的粒徑為基礎(chǔ)，任意選擇100個晶粒的平均結(jié)晶粒度。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體中，尺寸為至少5μm的并且由選自鈷、鎳和鐵中的至少一種粘結(jié)金屬組成的塊的數(shù)目可限制為本發(fā)明結(jié)構(gòu)體每100mm2表面上有1個或更少。這容易降低起源于粘結(jié)金屬的塊的結(jié)構(gòu)體破裂。在包含熱噴射和燒結(jié)的常規(guī)方法中，需要選自鈷、鎳和鐵中的至少一種粘結(jié)金屬，這導(dǎo)致含碳化鎢的常規(guī)結(jié)構(gòu)體包含結(jié)構(gòu)體每100mm2表面具有至少1個由上述粘結(jié)金屬組成的尺寸至少為5μm的塊。相反，在本發(fā)明中，由于沒有使用上述粘結(jié)金屬，由粘結(jié)金屬組成的并且尺寸至少為5μm的塊的數(shù)目可以降低到1個或更少。
在本發(fā)明中，粘結(jié)金屬的塊的數(shù)目按照如下確定。首先，通過用能量分散X-射線分析儀(EDX)進(jìn)行元素映射(element mapping)分析本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體的表面，并且進(jìn)行圖像處理以便確定含有至少80質(zhì)量％的選自鈷、鎳和鐵中的至少一種粘結(jié)金屬的區(qū)域。其次，該區(qū)域的最大長度和最小長度的平均值稱為塊的尺寸。計算整個結(jié)構(gòu)體表面上塊尺寸至少為5μm的區(qū)域的數(shù)目。最后，通過將如此計算的該區(qū)域的數(shù)目轉(zhuǎn)換成每100mm2結(jié)構(gòu)體表面上區(qū)域的數(shù)目，來確定粘結(jié)金屬的塊的數(shù)目。
以下說明制造本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的示例性方法。首先，制備熔融鹽浴(moltensalt bath)。熔融鹽包含選自鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶和鋇中的至少兩種元素；選自氟、氯、溴和碘中的至少一種元素；鎢；鋅；和有機化合物。這種熔融鹽浴按照如下制備將選自預(yù)定堿金屬(鋰、鈉、鉀或銣)的鹵化物(氟化物、氯化物、溴化物或碘化物)和預(yù)定堿土金屬(鈹、鎂、鈣、鍶或鋇)的鹵化物(氟化物、氯化物、溴化物或碘化物)中的至少兩種鹵化物、鎢化合物如氯化鎢、鋅化物如氯化鋅混合，以便形成熔融鹽；并且向該熔融鹽中添加有機化合物如聚乙二醇。
可以包含于熔融鹽浴中的鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、氟、氯、溴、碘、鎢或鋅在熔融鹽浴中可以是任何形式，并且可以是例如它們的離子或配合物。例如，可以通過對溶解在水中的本發(fā)明熔融鹽浴樣品進(jìn)行感應(yīng)耦合等離子體(ICP)發(fā)射光譜分析來檢測這些元素。例如，包含于本發(fā)明熔融鹽浴中的有機化合物可以通過對溶解在水中的熔融鹽浴樣品進(jìn)行傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)來檢測。
將熔融鹽放入圖1所示的電解槽1中。然后，將陽極3和陰極4浸入電解槽1中的熔融鹽2中。在陽極3和陰極4之間施加電流以便電解熔融鹽2。這允許包含于熔融鹽2的金屬沉積在陰極4的表面上。
本發(fā)明的熔融鹽允許在低到400℃或更低的溫度下進(jìn)行電解。因此，即使當(dāng)將通過在導(dǎo)電性基板上用X射線照射樹脂(如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))形成精細(xì)抗蝕圖案的電鑄模具(electroformed mold)浸入作為陰極，可以基本上防止抗蝕圖案由于熔融鹽浴的高溫而變形。因此，在這種情況中，本發(fā)明結(jié)構(gòu)體的電沉積可以在低到400℃或更低的熔融鹽的溫度下進(jìn)行。為了減少熔融鹽中有機化合物如聚乙二醇的分解，熔融鹽優(yōu)選在300℃或更低的溫度下電解。
在本發(fā)明中，可以使結(jié)構(gòu)體具有微米級的形狀，因為可以通過上述方法使用具有納米級的精細(xì)抗蝕圖案的電鑄模具作為陰極進(jìn)行電解。
本文中措詞“具有納米級的形狀”是指，例如圖2(A)和2(B)的截面示意圖所示的那樣，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體5的凹部和/或凸部的至少一個寬度D為1μm到100μm，以及寬度D為1μm到100μm的凹部和/或凸部的高度為1μm到1000μm。
導(dǎo)電性基板可以是，例如單質(zhì)金屬或合金形成的基板，或非導(dǎo)電性基材(例如玻璃)形成的并且其上電鍍有導(dǎo)電性金屬的基板。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體可以用于例如機械零件，如接觸探針、微連接器(microconnector)、微型繼電器(miniature relay)和各種傳感器零件，或作為這些機械零件的涂膜。同樣，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體可以用于例如機械零件，如可變電容、感應(yīng)器、無線電頻率微型機電系統(tǒng)(RFMEMS)如陣列(array)或天線、光MEMS用部件、噴墨頭、生物傳感器內(nèi)的電極、電源MEMS用部件(電極等)或這些機械零件上的涂膜。
實施例實施例1在真空爐中于200℃下分別將ZnCl2(氯化鋅)粉末、NaCl(氯化鈉)粉末、KCl(氯化鉀)粉末和KF(氟化鉀)粉末干燥12小時。在真空爐中于100℃下將WCl4(四氯化鎢)粉末干燥12小時。在Ar(氬氣)氣氛中在手套箱中分別稱量ZnCl2粉末、NaCl粉末和KCl粉末，使其摩爾比為60∶20∶20，并且在該手套箱中將如此稱量的粉末裝入氧化鋁坩鍋中。
在手套箱中稱量KF粉末和WCl4粉末，使每100摩爾包含于氧化鋁坩鍋中的ZnCl2、NaCl和KCl粉末的混合物中分別為4摩爾和0.54摩爾。
在手套箱中加熱包含ZnCl2、NaCl、KCl、KF和WCl4粉末的氧化鋁坩鍋，以便熔化這些粉末。因此，制備500g熔融鹽。接著，向熔融鹽添加0.54摩爾(與WCl4等摩爾量)已經(jīng)用分子篩脫水24小時的聚乙二醇(重均分子量2000)，并且因此制備熔融鹽浴。
在手套箱中，將作為陰極的鏡面拋光的鎳板(其算術(shù)平均粗糙度Ra(JISB0601-1994)小于10納米)和作為陽極的鎢棒(其具有5mm直徑)浸入熔融鹽中。然后，在電極之間每1cm2鎳板施加3mA電流(電流密度3mA/cm2)10小時，同時將熔融鹽的溫度維持在250℃。通過在這種條件下恒電流電解(galvanostatic electrolysis)在鎳板陰極上電沉積結(jié)構(gòu)體。
將電沉積結(jié)構(gòu)體的鎳板從手套箱中移到空氣中作為實施例1的結(jié)構(gòu)體。多次進(jìn)行上述相同的步驟以制備多個實施例1的結(jié)構(gòu)體。
評估實施例1的結(jié)構(gòu)體的組成、表面粗糙度、密度、維氏硬度、塊尺寸至少為5μm的粘結(jié)金屬(鈷、鎳和鐵中的至少一種)的塊的數(shù)目(每100mm2表面)和平均結(jié)晶粒度。結(jié)果示于表1中。
對溶解在酸中的實施例1的結(jié)構(gòu)體的樣品，通過ICP發(fā)射光譜分析來確定除碳(C)之外的成分如鎢(W)、鋅(Zn)、氧(O)、鈷(Co)、鎳(Ni)和鐵(Fe)。通過高頻加熱燃燒紅外吸收技術(shù)(high-frequency heating combustion-infraredabsorption technique)在氧氣流中評估實施例1的結(jié)構(gòu)體中碳(C)含量。
在氧氣流中的高頻燃燒紅外吸收技術(shù)按照如下進(jìn)行。首先，將實施例1的結(jié)構(gòu)體置于氧氣流中的氧化鋁坩鍋中。加熱氧化鋁坩鍋，使實施例1的結(jié)構(gòu)體中的碳與氧氣流中的氧氣反應(yīng)，以致于產(chǎn)生一氧化碳和/或二氧化碳。其次，將含有一氧化碳和/或二氧化碳的氣氛暴露到紅外輻射中。最后，通過評估由于氣氛中一氧化碳和/或二氧化碳的吸收而引起的紅外輻射的衰減量來測量實施例1的結(jié)構(gòu)體的碳含量(質(zhì)量％)。
用激光顯微鏡(來自于Keyence Corporation的VK-8500型)來評估實施例1的結(jié)構(gòu)體的表面粗糙度。表I中的表面粗糙度越小，表明表面越光滑。表I表面粗糙度是算術(shù)平均粗糙度Ra(JIS B0601-1994)。
用聚焦離子束(FIB)裝置通過計算從結(jié)構(gòu)體中心附近與鎳板一起切下來的3mm×3mm的矩形樣品的密度，來評估實施例1的結(jié)構(gòu)體的密度。確定該樣品中結(jié)構(gòu)體的密度以便估計整個結(jié)構(gòu)體的密度。結(jié)構(gòu)體的密度按照如下計算。在樣品中的結(jié)構(gòu)體的厚度用FIB裝置測量。將結(jié)構(gòu)體的表面的面積(3mm×3mm)乘以測量的厚度，以計算結(jié)構(gòu)體的體積。從先前測量的整個鎳板的質(zhì)量計算樣品中的鎳板的質(zhì)量。然后，通過從先前測量的整個樣品的質(zhì)量中減去樣品中鎳板的質(zhì)量，計算結(jié)構(gòu)體的質(zhì)量。最后，通過結(jié)構(gòu)體的質(zhì)量除以結(jié)構(gòu)體的體積來計算結(jié)構(gòu)體的密度。
用納米硬度計壓頭(nano-indenter)確定實施例1的結(jié)構(gòu)體維氏硬度。
在實施例1的結(jié)構(gòu)體的表面上塊尺寸至少為5μm并且由選自鈷、鎳和鐵中至少一種粘結(jié)金屬組成的塊的數(shù)目按照如下計算。通過用EDX進(jìn)行元素映射分析實施列1的結(jié)構(gòu)體的整個表面，并且然后進(jìn)行圖像處理，以便確定包含至少80質(zhì)量％的粘結(jié)金屬的區(qū)域，計算塊尺寸至少為5μm的區(qū)域的數(shù)目。將這樣計算的區(qū)域的數(shù)目轉(zhuǎn)換成該實施例1的結(jié)構(gòu)體每100mm2表面的區(qū)域的數(shù)目，計算塊的數(shù)目。
實施例1的結(jié)構(gòu)體的平均結(jié)晶粒度通過分析透射電子顯微鏡(TEM)的暗區(qū)圖像來確定。
在實施例1的結(jié)構(gòu)體的表面上通過化學(xué)分析用電子能譜(ESCA)測量峰的化學(xué)位移。結(jié)果表明實施例1結(jié)構(gòu)體中的碳是以碳化鎢的狀態(tài)而包含在內(nèi)的，所述碳化鎢中碳化學(xué)鍵合至鎢。
實施例2除了添加二甘醇單甲基醚代替聚乙二醇以外，如實施例1那樣制備多個實施例2的結(jié)構(gòu)體。用實施例1中相同的方式評估實施例2的結(jié)構(gòu)體的組成、表面粗糙度、密度、維氏硬度、塊尺寸至少為5μm的粘結(jié)金屬(鈷、鎳和鐵中的至少一種)的塊的數(shù)目(每100mm2表面)和平均結(jié)晶粒度。結(jié)果列于表I中。
實施例2的結(jié)構(gòu)體的化學(xué)分析用電子能譜(ESCA)也顯示實施例2的結(jié)構(gòu)體中的碳以碳化鎢的狀態(tài)而包含在內(nèi)的。
對比例1除了不添加聚乙二醇以外，如實施例1那樣制備多個對比例1的結(jié)構(gòu)體。用實施例1中相同的方式評估對比例1的結(jié)構(gòu)體的組成、表面粗糙度、密度、維氏硬度、塊尺寸至少為5μm的粘結(jié)金屬(鈷、鎳和鐵中的至少一種)的塊的數(shù)目(每100mm2表面)和平均結(jié)晶粒度。表I顯示結(jié)果。
對比例2通過造粒和燒結(jié)技術(shù)制備含有90質(zhì)量％的碳化鎢(WC)和10質(zhì)量％的鈷的熱噴射用粉末。通過使用高速火焰噴射技術(shù)熱噴射所制備的粉末，在如實施例1中使用的相同的鎳板的表面上形成厚度為10μm的膜(對比例2的結(jié)構(gòu)體)。用實施例1中相同的方式評估對比例2的結(jié)構(gòu)體的組成、表面粗糙度、密度、維氏硬度、塊尺寸至少為5μm的粘結(jié)金屬(鈷、鎳和鐵中的至少一種)的塊的數(shù)目(每100mm2表面)和平均結(jié)晶粒度。表I顯示結(jié)果。在對比例2中制備多個結(jié)構(gòu)體。

表I顯示實施例1和2的結(jié)構(gòu)體的表面比對比例1和2的結(jié)構(gòu)體的表面更光滑。實施例1和2的結(jié)構(gòu)體的維氏硬度比對比例1和2的結(jié)構(gòu)體的維氏硬度更大。
實施例3通過在直徑為3英寸的盤狀硅基板表面上進(jìn)行鈦濺射，形成厚度為0.3μm的鈦層。對該鈦層施加寬度為1cm、長度為1cm和厚度為30μm的PMMA光致抗蝕劑。然后用同步輻射(SR)照射一部分光致抗蝕劑，以致于選擇性地除去照射部分的光致抗蝕劑。因此，在鈦層上形成具有線/間隔為50μm/50μm的斑紋狀抗蝕圖案。
然后，在Ar氣氛中于手套箱中，將作為陰極的其上形成抗蝕圖案的硅基板和作為陽極的鎢棒浸入到以實施例1相同的方式制備的1000g熔融鹽浴中。然后，通過在電極之間對硅基板上每1cm2的鈦層施加3mA電流(電流密度3mA/cm2)60小時進(jìn)行恒電流電解，同時將熔融鹽維持在250℃。因此，在鈦層上沉積實施例3的結(jié)構(gòu)體。
恒電流電解之后，從手套箱中移出硅基板。用水清洗硅基板以便除去硅基板上的鹽。然后，硅基板干燥之后，用CF4(四氟化碳)和O2(氧氣)的氣體混合物進(jìn)行等離子體灰化以便除去鈦層上的光致抗蝕劑。最后，在鈦層上的實施例3的結(jié)構(gòu)體從鈦層上機械分離，然后獲得微米級形狀的實施例3的結(jié)構(gòu)體。實施例3的結(jié)構(gòu)體的組成按照實施例1那樣評估。評估結(jié)果與表I所述實施例1的結(jié)構(gòu)體的結(jié)果相同。
應(yīng)該理解為，上述實施方案和實施例在各個方面均是舉例說明，而不是限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書而不是前面的說明書所限定。因此，落在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有變化和其等價方案均應(yīng)被權(quán)利要求包含。
工業(yè)實用性本發(fā)明適用于制造機械零件、在機械零件上涂覆的膜等的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)體，其包括作為主要成分的鎢，以及碳化鎢，其中碳含量為結(jié)構(gòu)體的至少0.1質(zhì)量％，以及鈷、鎳和鐵的總含量為結(jié)構(gòu)體的3質(zhì)量％或更少。
2.權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體，其中所述結(jié)構(gòu)體具有至少800的維氏硬度。
3.權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體，其中所述結(jié)構(gòu)體的密度為至少10g/cm3。
4.權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體，其中所述結(jié)構(gòu)體的表面粗糙度為1μm或更小。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的結(jié)構(gòu)體，其中所述結(jié)構(gòu)體的平均結(jié)晶粒度為50nm或更小。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的結(jié)構(gòu)體，其中每100mm2的結(jié)構(gòu)體表面上，尺寸至少為5μm且由選自鈷、鎳和鐵中至少一種元素組成的塊的數(shù)目不超過1個。
7.權(quán)利要求1-6中任一項的結(jié)構(gòu)體，其中結(jié)構(gòu)體具有微米級的形狀。
8.制備權(quán)利要求1-7中任一項結(jié)構(gòu)體的方法，包括通過電沉積熔融鹽，形成所述結(jié)構(gòu)體的步驟，所述熔融鹽含有選自鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶和鋇中的至少兩種元素；選自氟、氯、溴和碘中的至少一種元素；鎢；鋅；和有機化合物。
9.權(quán)利要求8的制造結(jié)構(gòu)體的方法，其中所述結(jié)構(gòu)體是在300℃或更低的熔融鹽的溫度下電沉積而形成的。
10.權(quán)利要求8或9的制造結(jié)構(gòu)體的方法，其中所述有機化合物是聚乙二醇。
全文摘要
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)體及其制造方法，所述結(jié)構(gòu)體包括作為主要成分的鎢，以及碳化鎢，其中碳含量基于結(jié)構(gòu)體為至少0.1質(zhì)量％，以及鈷、鎳和鐵的總含量基于結(jié)構(gòu)體為3質(zhì)量％或更少。
文檔編號C25D3/66GK1926263SQ200580006328
公開日2007年3月7日 申請日期2005年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者新田耕司, 宮崎健史, 稻澤信二 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社