CN104540618B - 舟皿和线圈设计 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于熔融被注塑以形成部件的材料的容器。一个容器具有主体，该主体由被配置为彼此电隔离的多个细长区段形成，并具有用于在其中熔融可熔性材料的熔融部分。可在相邻区段之间提供材料。感应线圈可用于熔融所述主体中的材料。其他容器具有主体，该主体内具有嵌入的感应线圈。该嵌入的线圈可被配置为围绕熔融部分，或可被定位在熔融部分下方和/或附近，使得可熔性材料被熔融。该容器可用于熔融例如无定形合金。

Description

舟皿和线圈设计
技术领域
本公开整体涉及用于熔融材料的舟皿或容器，所述材料包括将被注入模具中的材料。
背景技术
当在注塑***中熔融材料时，应当实施和维持适于可熔性材料的范围内的均匀温度以便产生高质量的模塑部件。在熔融期间利用有效的容器可改善这种质量。
发明内容
一种根据本文实施例的用于改善模塑物件或部件的所提议的解决方案为使用块体凝固型无定形合金。
本公开的一个方面提供用于熔融可熔性材料的容器，该容器具有带有被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料的熔融部分的主体，该主体具有被配置为彼此电隔离的多个细长区段。
本公开的另一个方面提供用于熔融可熔性材料的容器，该容器具有带有熔融部分的主体和嵌入该主体内的感应线圈，所述熔融部分被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料，所述感应线圈被配置为熔融容纳在熔融部分中的可熔性材料。
通过以下详细描述、附图和所附权利要求，本公开的其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1提供了示例性块体凝固型无定形合金的温度-粘度图。
图2提供了示例性块体凝固型无定形合金的时间-温度-转变(TTT)图的示意图。
图3示出了使用诸如本文所公开的容器的示例性***的示意图。
图4示出了根据本公开的实施例的具有围绕的感应线圈的容器的示意性平面图。
图5示出了图4的容器和线圈构造的端视图。
图6示出了显示图4的容器的区段和材料两者间的末端的详细的端视图。
图7示出了根据另一个实施例的具有嵌入的感应线圈的容器的示意性平面图。
图8示出了如图7所示的在其中具有线圈的容器的端视图。
图9示出了根据实施例的容器的沿图8的剖面线9—9截取的剖视图。
图10示出了根据本公开的另一个实施例的用于容器的另选的线圈构造。
图11示出了根据本公开的另一个实施例的另选的线圈构造和容器。
图12和13示出了根据本公开的实施例的又一种线圈构造和容器。
图14示出了用于在使用期间冷却感应线圈的冷却***的示意图。
具体实施方式
在本说明书中引用的所有出版物、专利和专利申请均据此全文以引用方式并入。
本文所用的冠词“一个”是指冠词的语法对象中的一个或多于一个 (即，至少一个)。以举例的方式，“聚合物树脂”意指一种聚合物树脂或多于一种聚合物树脂。本文所引用的任何范围均包括端值在内。在整个本说明书中所使用的术语“基本上”和“约”用于描述并解释小的波动。例如，它们可指小于或等于±5％，诸如小于或等于±2％、诸如小于或等于±1％、诸如小于或等于±0.5％、诸如小于或等于±0.2％、诸如小于或等于±0.1％、诸如小于或等于±0.05％。
块体凝固型无定形合金或块体金属玻璃(“BMG”)为最近开发的一类金属材料。这些合金可以相对较慢的速率凝固和冷却，并且它们在室温下保持无定形的非结晶(即，玻璃态)状态。无定形合金具有许多比其晶态对应物优越的属性。然而，如果冷却速率不够高，则晶体可能在冷却期间形成于合金内部，使得无定形状态的有益效果可能丧失。例如，制造块体无定形合金部件的一个挑战在于由于缓慢冷却或原始合金材料中的杂质所导致的部件的局部结晶。由于在BMG部件中需要高程度的无定形度(并且相反地，低程度的结晶度)，因此需要开发用于浇铸具有受控量的无定形度的BMG部件的方法。
图1(得自美国专利No.7,575,040)示出了来自通过液态金属技术制造的Zr--Ti--Ni--Cu—Be族的VIT-001系列的示例性块体凝固型无定形合金的粘度-温度曲线图。应当指出的是，在形成无定形固体期间，不存在块体凝固型无定形金属的明显液体/固体转变。随着过冷却逐渐扩大，熔融的合金变得越来越粘，直至其在大约玻璃化转变温度处接近固体形式。因此，块体凝固型无定形合金的凝固前沿的温度可为大约玻璃化转变温度，其中出于拔出经淬火的无定形片材产品的目的，合金将实际上充当固体。
图2(得自美国专利No.7,575,040)示出了示例性块体凝固型无定形合金的时间-温度-转变(TTT)冷却曲线或TTT图。与常规金属一样，块体凝固型无定形金属在冷却时不会经历液体/固体结晶转变。相反，随着温度降低(接近玻璃化转变温度Tg)，在高温(接近“熔融温度”Tm)下发现的高度流体化的非晶态形式的金属变得更粘，最终呈现常规固体的外在物理特性。
尽管对于块体凝固型无定形金属并不存在液体/结晶转变，但可将“熔融温度”Tm定义为对应结晶相的热力学液相线温度。在该机构下，在熔融温度下的块体凝固型无定形合金的粘度可处于约0.1泊至约10,000泊的范围内，并且甚至有时低于0.01泊。在“熔融温度”下的较低粘度将提供使用块体凝固型无定形金属对壳体/模具的复杂精细部分的更快且完全的填充，以用于形成BMG部件。此外，熔融金属形成BMG部件的冷却速率不得不使得在冷却期间的时间-温度曲线不横向穿过界定图2的TTT图中的结晶区的鼻形区域。在图2中，Tnose为其中结晶最为迅速且在最短时间尺度内发生的临界结晶温度Tx。
过冷液相区(介于Tg与Tx之间的温度区)是阻止块体凝固型合金的结晶的卓越稳定性的体现。在该温度区内，块体凝固型合金可作为高粘性液体而存在。块体凝固型合金在过冷液相区中的粘度可在玻璃化转变温度下的1012Pa·s低至结晶温度(过冷液相区的高温极限)下的105Pa·s之间变化。具有这种粘度的液体可在所施加的压力下经受基本的塑性应变。本文的实施例使用过冷液相区中的较大塑性成形性作为成形和分离方法。
需要对Tx进行一些阐释。在技术上，TTT图中所示的鼻形曲线将Tx 描述为温度和时间的函数。因此，不管在加热或冷却金属合金时采取的是何种轨线，当碰到TTT曲线时，就已达到Tx。在图 2 中，将Tx示出为虚线，因为Tx可从接近Tm变化至接近Tg。
图2的示意性TTT图示出了在时间-温度轨线(示出为(1)，作为示例性轨线)不碰到TTT曲线的情况下，从处于或高于Tm至低于Tg的压铸加工方法。在压铸期间，成形与快速冷却基本上同时发生，以避免轨线碰到 TTT曲线。在时间温度轨线(示出为(2)、(3)和(4)，作为示例性轨线)不碰到TTT曲线的情况下，从处于或低于Tg至低于Tm的超塑性成形(SPF)加工方法。在SPF中，将无定形BMG重新加热至过冷液相区，在该过冷液相区可用的加工窗口可能比压铸时大得多，从而导致工艺具备更好的可控性。SPF工艺不需要快速冷却以避免在冷却期间结晶。另外，如示例性轨线(2)、(3)和(4)所示，SPF可在SPF期间的最高温度高于Tnose或低于 Tnose、最高至约Tm的情况下进行。如果对一件无定形合金进行加热但设法避免碰到TTT曲线，则已加热到“介于Tg与Tm之间”，但不会达到 Tx。
在20℃/分钟的加热速率下得到的块体凝固型无定形合金的典型差示扫描量热仪(DSC)加热曲线主要描述了横跨TTT数据的特定轨线，其中将可能看到在某个温度下的Tg、当DSC加热斜坡横跨TTT结晶起点时的Tx，以及当同一条轨线横跨用于熔融的温度范围时的最终熔融峰。如果以如图2 中的轨线(2)、(3)和(4)的倾斜升温部分所示的快速加热速率来加热块体凝固型无定形合金，则可完全避开TTT曲线，并且DSC数据将示出加热时的玻璃化转变但不示出Tx。考虑此过程的另一种方式为，只要轨线(2)、(3)和(4) 不碰到结晶曲线，这些轨线便可落在TTT曲线的鼻部(以及甚至高于此的地方)与Tg线之间温度中的任何位置处。这仅仅意味着轨线中的水平平台可能随着加工温度的提高而大幅变短。
相
本文中的术语“相”可指可见于热力学相图中的相。相为遍及其中的材料的所有物理特性基本上是一致的空间(例如，热力学***)区域。物理特性的例子包括密度、折射率、化学组成以及晶格周期性。将相简单地描述为在化学上一致、在物理上不同和/或可机械分离的材料的区域。例如，在处于玻璃罐中的由冰和水组成的***中，冰块为一个相，水为第二相，水上方的湿空气为第三相。罐的玻璃为另一个分离相。相可指固溶体，该固溶体可以是二元、三元、四元或更多元的溶液或化合物，诸如金属互化物。又如，无定形相不同于结晶相。
金属、过渡金属和非金属
术语“金属”是指正电性的化学元素。本说明书中的术语“元素”通常是指可见于元素周期表中的元素。在物理上，基态中的金属原子包含具有接近占有态的空态的部分填充的带。术语“过渡金属”为元素周期表中第3族到第12族内的任何金属元素，其具有不完全的内电子层，并且在一系列元素中在最大正电性和最小正电性之间起到过渡连接的作用。过渡金属通过多重价、有色的化合物和形成稳定的络离子的能力来表征。术语“非金属”是指不具有丢失电子和形成阳离子的能力的化学元素。
取决于应用，可使用任何合适的非金属元素，或它们的组合。合金 (或“合金组合物”)可以包含多种非金属元素，诸如至少两种、至少三种、至少四种、或更多种非金属元素。非金属元素可以是见于元素周期表中第13-17族中的任何元素。例如，非金属元素可以是F、Cl、Br、I、At、O、S、Se、Te、Po、N、P、As、Sb、Bi、C、Si、Ge、Sn、Pb和B 中的任何一种。有时，非金属元素也可指第13-17族中的某些准金属(例如，B、Si、Ge、As、Sb、Te和Po)。在一个实施例中，非金属元素可包括B、Si、C、P、或它们的组合。因此，例如，合金可以包括硼化物、碳化物、或这两者。
过渡金属元素可以是钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、rutherfordium、dubnium、seaborgium、bohrium、hassium、 meitnerium、ununnilium、unununium和ununbium中的任何一种。在一个实施例中，包含过渡金属元素的BMG可具有Sc、Y、La、Ac、Ti、Zr、Hf、 V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、 Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd和Hg中的至少一种。取决于应用，可使用任何合适的过渡金属元素、或它们的组合。所述合金组合物可包含多种过渡金属元素，诸如至少两种、至少三种、至少四种、或更多种过渡金属元素。
当前所描述的合金或合金“样品”或“样本”合金可具有任何形状或尺寸。例如，所述合金可具有微粒形状，该微粒形状可具有诸如球状、椭球状、线状、杆状、片状、薄片状或不规则形状的形状。所述微粒可以具有任何尺寸。例如，它可具有介于约1微米与约100微米之间的平均直径，诸如介于约5微米与约80微米之间、诸如介于约10微米与约60微米之间、诸如介于约15微米与约50微米之间、诸如介于约15微米与约45微米之间、诸如介于约20微米与约40微米之间、诸如介于约25微米与约35 微米之间。例如，在一个实施例中，微粒的平均直径介于约25微米与约44 微米之间。在一些实施例中，可使用更小的微粒诸如纳米范围内的那些微粒，或者更大的微粒诸如大于100微米的那些微粒。
合金样品或样本还可以具有大得多的尺寸。例如，它可以是块体结构组件，诸如铸块、电子设备的外壳/保护套或甚至是具有在毫米、厘米或米范围内的尺寸的结构组件的一部分。
固溶体
术语“固溶体”是指固体形式的溶体。术语“溶体”是指两种或更多种物质的混合物，其可为固体、液体、气体或这些的组合。该混合物可为均质的或异质的。术语“混合物”是彼此结合并且通常能够分离的两种或更多种物质的组合物。一般来讲，这两种或更多种物质不彼此化学结合。
合金
在一些实施例中，本文所描述的合金组合物可被完全合金化。在一个实施例中，术语“合金”是指两种或更多种金属的均质混合物或固溶体，一种金属的原子取代或占据其他金属的原子之间的间隙位置；例如，黄铜是锌和铜的合金。与复合物相比，合金可指金属基体中的一种或多种元素的部分或完全的固溶体，诸如金属基体中的一种或多种化合物。本文的术语合金可指可给出单一固相微观结构的完全固溶体合金以及可给出两种或更多种相的部分溶体两者。本文所描述的合金组合物可指包含合金的合金组合物，或包含含合金的复合物的合金组合物。
因此，完全合金化的合金可具有均匀分布的成分，不管其是固溶体相、化合物相还是这两者。本文所使用的术语“完全合金化”可解释误差容限内的微小变化。例如，其可指至少90％合金化的，诸如至少95％合金化的、诸如至少99％合金化的、诸如至少99.5％合金化的、诸如至少99.9％合金化的。本文的百分比可指体积百分比或重量百分比，这取决于上下文。这些百分比可由杂质平衡，其可能在组成或相方面不是合金的一部分。
无定形或非晶态固体
“无定形”或“非晶态固体”是缺乏作为晶体特性的晶格周期性的固体。如本文所用，“无定形固体”包括“玻璃”，所述玻璃是在加热时通过玻璃化转变而软化并转变成类液体状态的无定形固体。一般来讲，尽管无定形材料因化学键合的性质而可在原子长度尺度下具有一些短程有序，但是它们缺乏晶体的长程有序特性。基于通过结构表征技术诸如X射线衍射和透射电子显微镜法所确定的晶格周期性，可区分无定形固体和晶态固体。
术语“有序”和“无序”指定多粒子***中一些对称性或相关性的存在或不存在。术语“长程有序”和“短程有序”基于长度尺度来区分材料中的有序。
固体中最严格形式的有序是晶格周期性：反复重复一定的模式(晶胞中的原子排列)以形成平移不变的空间拼接(tiling)。这是晶体的限定属性。可能的对称性分为14个布拉菲(Bravais)晶格和230个空间群。
晶格周期性意味着长程有序。如果仅已知一个晶胞，则通过平移对称性可准确地预测在任意距离处的所有原子位置。反过来通常是正确的，除了例如在具有完美确定性拼接但不具有晶格周期性的准晶体中。
长程有序表征其中相同样品的远程部分表现相关联的行为的物理***。这可表示为相关性函数，即自旋-自旋相关性函数： G(x，x′)＝〈s(x)，s(x′)〉。
在上面的函数中，s为自旋量子数，并且x为特定***内的距离函数。当x＝x'时该函数等于1，并且随着距离|x-x'|增加而减小。通常，其在较大距离处以指数方式衰减至零，并且认为该***为无序的。然而，如果相关性函数在大的|x-x'|处衰减至恒定值，则可认为该***具有长程有序。如果其作为距离的幂衰减至零，则其可被称为准长程有序。注意，|x-x'| 的大数值的构成是相对的。
当定义其行为的一些参数为不随时间变化(即它们被淬火或冻结)的随机变量时，则可认为***呈现淬火无序，如自旋玻璃。这与退火无序相反，在该退火无序中随机变量允许自己演变。本文的实施例包括包含淬火无序的***。
本文所述的合金可为晶态的、部分晶态的、无定形的、或基本上无定形的。例如，合金样品/样本可包括至少一些结晶度，其中晶粒/晶体具有处于纳米和/或微米范围内的尺寸。作为另外一种选择，合金可为基本上无定形的，诸如完全无定形的。在一个实施例中，合金组合物至少基本上不是无定形的，诸如为基本上晶态的，诸如为完全晶态的。
在一个实施例中，晶体或多个晶体在另外的无定形合金中的存在可解释为在其中的“结晶相”。合金的结晶度程度(或在一些实施例中简称为“结晶度”)可指存在于合金中的结晶相的量。所述程度可指例如存在于合金中的晶体的分数。根据上下文，所述分数可以指体积分数或重量分数。对如何“无定形”一个无定形合金的量度可以是无定形度。无定形度可根据结晶度的程度来测量。例如，在一个实施例中，具有低程度的结晶度的合金可被认为具有高程度的无定形度。在一个实施例中，例如，具有 60体积％的结晶相的合金可具有40体积％的无定形相。
无定形合金或无定形金属
“无定形合金”为具有大于50体积％的无定形含量、优选大于90体积％的无定形含量、更优选大于95体积％的无定形含量、并且最优选大于 99体积％至几乎100体积％的无定形含量的合金。注意，如上所述，合金的无定形度高相当于结晶度程度低。“无定形金属”为具有无序的原子尺度结构的无定形金属材料。与为晶态并因此具有高度有序的原子排列的大多数金属相比，无定形合金为非晶态的。在其中这种无序结构在冷却期间从液态直接产生的材料有时被称为“玻璃”。因此，通常将无定形金属称为“金属玻璃”或“玻璃态金属”。在一个实施例中，块体金属玻璃 (“BMG”)可指一种合金，该合金的微观结构为至少部分无定形的。然而，除极其快速冷却外，还存在许多方式来产生无定形金属，这些方式包括物理气相沉积、固态反应、离子辐照、熔融纺丝和机械合金化。不管无定形合金是如何制备的，它们可能均为单一类材料。
无定形金属可通过多种快速冷却方法来产生。例如，可通过将熔融金属溅射到旋转金属盘上来产生无定形金属。大约上百万度每秒的快速冷却可能过快而不能形成晶体，并因此将材料“锁定”在玻璃状态。此外，可以足够低以允许形成厚层中的无定形结构的临界冷却速率来产生无定形金属/合金，如块体金属玻璃。
术语“块体金属玻璃”(“BMG”)、块体无定形合金(“BAA”)和块体凝固型无定形合金在本文中可互换使用。它们是指具有至少在毫米范围内的最小尺寸的无定形合金。例如，所述尺寸可为至少约0.5mm，诸如至少约1mm、诸如至少约2mm、诸如至少约4mm、诸如至少约5mm、诸如至少约6mm、诸如至少约8mm、诸如至少约10mm、诸如至少约12mm。取决于几何形状，所述尺寸可指直径、半径、厚度、宽度、长度等。BMG 也可为具有在厘米范围内诸如至少约1.0cm、诸如至少约2.0cm、诸如至少约5.0cm、诸如至少约10.0cm的至少一个尺寸的金属玻璃。在一些实施例中，BMG可具有至少在米范围内的至少一个尺寸。BMG可呈现与金属玻璃有关的上述任何形状或形式。因此，在一些实施例中，本文所述的BMG 在一个重要方面可能不同于通过常规沉积技术制备的薄膜—前者可具有比后者大得多的尺寸。
无定形金属可为合金，而不是纯金属。该合金可包含明显不同尺寸的原子，从而导致熔融状态中的低自由体积(并因此具有比其他金属和合金高多达数个数量级的粘度)。该粘度阻止原子充分移动以形成有序的晶格。材料结构可导致冷却期间的低收缩率和对塑性变形的抵抗性。不存在晶界(在一些情况下为晶态材料的弱点)可例如导致对磨损和腐蚀的更好的抵抗性。在一个实施例中，无定形金属(同时在技术上讲为玻璃)还可比氧化物玻璃和陶瓷坚韧得多且不易碎。
无定形材料的热导率可能低于其晶态对应物的热导率。为了即使在较缓慢冷却期间仍实现形成无定形结构，该合金可由三种或更多种组分组成，从而导致具有较高势能和较低形成概率的复杂的晶体单元。无定形合金的形成可取决于多个因素：合金的组分的组成；组分的原子半径(优选具有超过12％的显著差异以获得高堆积密度和低自由体积)；以及混合组分的组合、抑制晶体成核并延长熔融金属处于过冷却状态的时间的负热量。然而，由于无定形合金的形成基于很多不同的变量，因此可能难以事先确定合金组合物是否将形成无定形合金。
例如，硼、硅、磷及其他玻璃形成元素与磁性金属(铁、钴、镍)的无定形合金可为磁性的，具有低矫顽磁力和高电阻。高电阻导致在经受交变磁场时由涡电流所致的低损耗，例如作为变压器磁芯的有用属性。
无定形合金可具有多种潜在有用的属性。具体地，它们倾向于比类似化学组成的晶态合金更强，并且它们可承受比晶态合金更大的可逆(“弹性”)变形。无定形金属的强度直接源于它们的非晶态结构，所述非晶态结构可能不具有限制晶态合金的强度的任何缺陷(诸如位错)。例如，一种现代无定形金属，被称为VitreloyTM，具有几乎是高级钛的抗拉强度两倍的抗拉强度。在一些实施例中，室温下的金属玻璃是不可延展的并且当在受力情况下加载时倾向于突然失效，这限制了在注重可靠性的应用中的材料的适用性，因为即将发生的失效是不明显的。因此，为了战胜该挑战，可使用具有包含可延展的晶态金属的枝晶粒子或纤维的金属玻璃基体的金属基体复合物材料。作为另外一种选择，可使用倾向于导致脆化的一种或多种含量低的元素(例如，Ni)的BMG。例如，不含Ni的BMG可用于提高BMG的延展性。
块体无定形合金的另一种有用属性是它们可为真玻璃；换句话讲，它们可在加热时软化并且流动。可允许以与聚合物几乎相同的方式进行简单加工，诸如通过注塑。因此，可使用无定形合金来制备运动装备、医疗设备、电子组件以及装备和薄膜。可经由高速氧燃料技术沉积无定形金属的薄膜作为保护性涂层。
材料可具有无定形相、结晶相或两者。无定形和结晶相可具有相同的化学组成并且仅在微观结构中不同，即一者为无定形微观结构而另一者为晶态微观结构。在一个实施例中的微观结构是指由显微镜以25倍放大率或更高放大率显示的材料的结构。作为另外一种选择，这两个相可具有不同的化学组成和微观结构。例如，组合物可为部分无定形的、基本上无定形的或完全无定形的。
如上所述，可通过存在于合金中的晶体分数来测量无定形度的程度 (并且反之为结晶度的程度)。该程度可指存在于合金中的结晶相的体积分数或重量分数。部分无定形组合物可指其至少约5体积％，诸如至少约10体积％、诸如至少约20体积％、诸如至少约40体积％、诸如至少约60 体积％、诸如至少约80体积％、诸如至少约90体积％为无定形相的组合物。已经在本申请中的其他地方定义了术语“基本上”和“约”。因此，至少基本上无定形的组合物可指其至少约90体积％，诸如至少约95体积％、诸如至少约98体积％、诸如至少约99体积％、诸如至少约99.5体积％、诸如至少约99.8体积％、诸如至少约99.9体积％为无定形的组合物。在一个实施例中，基本上无定形的组合物可具有在其中存在的一些附带的微量的结晶相。
在一个实施例中，相对于无定形相，无定形合金组合物可为均质的。在组成上均匀的物质为均质的。这与为异质的物质形成对照。术语“组成”是指物质中的化学组成和/或微观结构。当将一定体积的物质分成两半并且两半均具有基本上相同的组成时，该物质为均质的。例如，当一定体积的微粒悬浮液分成两半并且两半均具有基本上相同体积的粒子时，该微粒悬浮液为均质的。然而，在显微镜下可能看到单独的粒子。均质物质的另一例子为空气，其中虽然空气中的粒子、气体和液体可单独分析或从空气中分离，但其中的不同成分等几率地悬浮。
相对于无定形合金为均质的组合物可指在其整个微观结构中具有基本上均匀分布的无定形相的组合物。换句话讲，该组合物宏观上包含在整个组合物中基本上均匀分布的无定形合金。在另选的实施例中，该组合物可为具有无定形相的复合物，该复合物具有在其中具有非无定形相的无定形相。该非无定形相可为一种晶体或多种晶体。该晶体可为任何形状诸如球状、椭球状、线状、杆状、片状、薄片状或不规则形状的微粒形式。在一个实施例中，其可具有枝晶形式。例如，至少部分地无定形的复合组合物可具有分散于无定形相基体中的枝晶形状的结晶相；该分散体可为均匀或非均匀的，并且该无定形相和结晶相可具有相同或不同的化学组成。在一个实施例中，它们具有基本上相同的化学组成。在另一个实施例中，结晶相可比BMG相更易延展。
本文所描述的方法可适用于任何类型的无定形合金。类似地，本文中作为组合物或制品的成分所描述的无定形合金可为任何类型。无定形合金可包含元素Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Mg、Au、La、Ag、Al、 Mo、Nb、Be、或它们的组合。即，合金可在其化学式或化学组成中包括这些元素的任意组合。所述元素可以不同的重量或体积百分比而存在。例如，铁“基”合金可指具有非微不足道的重量百分比的铁存在于其中的合金，该重量百分比可为例如至少约20重量％、诸如至少约40重量％、诸如至少约50重量％、诸如至少约60重量％、诸如至少约80重量％。作为另外一种选择，在一个实施例中，上述百分比可为体积百分比，而不是重量百分比。因此，无定形合金可为锆基、钛基、铂基、钯基、金基、银基、铜基、铁基、镍基、铝基、钼基等等。该合金还可以不含前述元素中的任一种，以适合特定目的。例如，在一些实施例中，该合金或包含合金的组合物可基本上不含镍、铝、钛、铍或它们的组合。在一个实施例中，该合金或复合物完全不含镍、铝、钛、铍或它们的组合。
例如，无定形合金可具有式(Zr,Ti)a(Ni,Cu,Fe)b(Be,A1,Si,B)c，其中 a、b和c各自代表重量或原子百分比。在一个实施例中，以原子百分比计，a在30至75的范围内，b在5至60的范围内，并且c在0至50的范围内。作为另外一种选择，无定形合金可具有式(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c，其中a、b和c各自代表重量或原子百分比。在一个实施例中，以原子百分比计，a在40至75的范围内，b在5至50的范围内，并且c在5至50的范围内。该合金还可以具有式(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c，其中a、b和c各自代表重量或原子百分比。在一个实施例中，以原子百分比计，a在45至65的范围内，b在7.5至35的范围内，并且c在10至37.5的范围内。作为另外一种选择，合金可具有式(Zr)a(Nb,Ti)b(Ni,Cu)c(A1)d，其中a、b、c和d各自代表重量或原子百分比。在一个实施例中，以原子百分比计，a在45至65 的范围内，b在0至10的范围内，c在20至40的范围内，并且d在7.5至 15的范围内。前述合金体系的一个示例性实施例为由Liquidmetal Technologies,CA,USA制造的商品名为VitreloyTM(诸如Vitreloy-1和Vitreloy-101)的Zr-Ti-Ni-Cu-Be基无定形合金。表1中提供了不同***的无定形合金的一些例子。
无定形合金还可为铁基合金，诸如(Fe,Ni,Co)基合金。此类组合物的例子在美国专利No.6,325,868、No.5,288,344、No.5,368,659、No. 5,618,359、和No.5,735,975，Inoue等人，Appl.Phys.Lett.，第71卷，第464页(1997)，Shen等人，Mater.Trans.,JIM，第42卷，第2136页(2001)，以及日本专利申请200126277(公开号2001303218 A)中有所公开。一种示例性组合物为Fe72A15Ga2PllC6B4。另一例子为Fe72A17Zrl 0Mo5W2B15。在美国专利申请公开No.2010/0084052中公开了可用于本文涂层中的另一种铁基合金体系，其中无定形金属包含例如锰(1至3原子％)、钇(0.1至 10原子％)以及硅(0.3至3.1原子％)，组成范围在括号内给出；并且包含以下元素：铬(15至20原子％)、钼(2至15原子％)、钨(1至3原子％)、硼(5至16原子％)、碳(3至16原子％)，并且余量为铁，指定的组成范围在括号内给出。
前述的无定形合金体系还可包含附加的元素，诸如附加的过渡金属元素，包括Nb、Cr、V和Co。所述附加的元素可以小于或等于约30重量％、诸如小于或等于约20重量％、诸如小于或等于约10重量％、诸如小于或等于约5重量％的量存在。在一个实施例中，附加的任选元素为钴、锰、锆、钽、铌、钨、钇、钛、钒和铪中的至少一种，以形成碳化物并进一步改善耐磨性和耐腐蚀性。其他的任选元素可包括磷、锗和砷，总计至多约2％，并且优选地小于1％，以降低熔点。另外的，附带的杂质应小于约2％并且优选地0.5％。
表1：示例性无定形合金组成成分
合金 原子％ 原子％ 原子％ 原子％ 原子％ 原子％
1 Zr Ti Cu Ni Be
41.20％ 13.80％ 12.50％ 10.00％ 22.50％
2 Zr Ti Cu Ni Be
44.00％ 11.00％ 10.00％ 10.00％ 25.00％
3 Zr Ti Cu Ni Nb Be
56.25％ 11.25％ 6.88％ 5.63％ 7.50％ 12.50％
4 Zr Ti Cu Ni Al Be
64.75％ 5.60％ 14.90％ 11.15％ 2.60％ 1.00％
5 Zr Ti Cu Ni Al
52.50％ 5.00％ 17.90％ 14.60％ 10.00％
6 Zr Nb Cu Ni Al
57.00％ 5.00％ 15.40％ 12.60％ 10.00％
7 Zr Cu Ni Al Sn
50.75％ 36.23％ 4.03％ 9.00％ 0.50％
8 Zr Ti Cu Ni Be
46.75％ 8.25％ 7.50％ 10.00％ 27.50％
9 Zr Ti Ni Be
21.67％ 43.33％ 7.50％ 27.50％
10 Zr Ti Cu Be
35.00％ 30.00％ 7.50％ 27.50％
11 Zr Ti Co Be
35.00％ 30.00％ 6.00％ 29.00％
12 Au Ag Pd Cu Si
49.00％ 5.50％ 2.30％ 26.90％ 16.30％
13 Au Ag Pd Cu Si
50.90％ 3.00％ 2.30％ 27.80％ 16.00％
14 Pt Cu Ni P
57.50％ 14.70％ 5.30％ 22.50％
15 Zr Ti Nb Cu Be
36.60％ 31.40％ 7.00％ 5.90％ 19.10％
16 Zr Ti Nb Cu Be
38.30％ 32.90％ 7.30％ 6.20％ 15.30％
17 Zr Ti Nb Cu Be
39.60％ 33.90％ 7.60％ 6.40％ 12.50％
18 Cu Ti Zr Ni
47.00％ 34.00％ 11.00％ 8.00％
19 Zr Co Al
55.00％ 25.00％ 20.00％
在一些实施例中，具有无定形合金的组合物可包含少量的杂质。可故意添加杂质元素以改变组合物的属性，诸如改善机械性能(例如，硬度、强度、断裂机制等)和/或改善耐腐蚀性。作为另外一种选择，杂质可作为不可避免的附带杂质(诸如作为加工和制造的副产物而获得的那些)而存在。杂质可小于或等于约10重量％，诸如约5重量％、诸如约2重量％、诸如约1重量％、诸如约0.5重量％、诸如约0.1重量％。在一些实施例中，这些百分比可为体积百分比，而不是重量百分比。在一个实施例中，合金样品/组合物基本上由无定形合金组成(仅具有少量附带的杂质)。在另一个实施例中，该组合物包含无定形合金(没有可观察到的少许杂质)。
在一个实施例中，最终的部件超过块体凝固型无定形合金的临界浇铸厚度。
在本文的实施例中，块体凝固型无定形合金可作为高粘性液体而存在的过冷液相区的存在允许超塑性成形。可获得大的塑性变形。将在过冷液相区中发生大的塑性变形的能力用于成形和/或切割工艺。与固体相反，液体块体凝固型合金局部变形，这极大地降低了切割和成形所需的能量。切割和成形的容易性取决于合金、模具和切割工具的温度。随着温度越高，粘度越低，因此切割和成形就越容易。
本文的实施例可利用例如无定形合金在Tg与Tx之间进行的热塑性成形工艺。在本文中，根据在典型加热速率(如20℃/分钟)下的标准DSC 测量值，将Tx和Tg确定为结晶温度的起始点和玻璃化转变温度的起始点。
无定形合金组分可具有临界浇铸厚度，并且最终的部件可具有比临界浇铸厚度更厚的厚度。此外，选择加热和塑形操作的时间和温度使得无定形合金的弹性应变极限可基本上保持为不小于1.0％，并且优选地不小于 1.5％。在本文实施例的上下文中，大约玻璃化转变的温度意指成形温度可低于玻璃化转变温度、处于玻璃化转变温度或大约为玻璃化转变温度以及高于玻璃化转变温度，但优选地处于低于结晶温度Tx的温度。用与加热步骤中的加热速率类似的速率，并且优选地用高于加热步骤中的加热速率的速率来进行冷却步骤。冷却步骤还优选地在成形和塑形加载仍得以保持的同时而实现。
电子设备
本文的实施例在使用BMG制造电子设备的过程中可为有价值的。本文的电子设备可指本领域已知的任何电子设备。例如，其可为电话诸如手机和座机电话，或任何通信设备诸如智能电话(包括例如iPhoneTM)，以及电子邮件发送/接收设备。其可为显示器诸如数字显示器、电视监视器、电子书阅读器、便携式网页浏览器例如，iPadTM以及计算机监视器的一部分。其还可为娱乐设备，包括便携式DVD播放机、常规DVD播放机、蓝光碟片播放机、视频游戏控制器、音乐播放机诸如便携式音乐播放机(例如， iPodTM)等。其还可为提供控制的设备的一部分，诸如控制图像流、视频流、声音流(例如，Apple TVTM)，或其可为电子设备的遥控器。其可为计算机或其附件的一部分，诸如硬盘塔外壳或保护套、膝上型计算机外壳、膝上型计算机键盘、膝上型计算机触控板、台式计算机键盘、鼠标和扬声器。该制品还可应用于诸如手表或时钟的设备。
本文示出的方法、技术和设备并非旨在受例示的实施例的限制。
如本文所公开，装置或***(或设备或机器)被配置为执行一种或多种材料(诸如无定形合金)的熔融和注塑。所述装置被配置为通过在将熔融材料注入模具中之前在较高的熔融温度下进行熔融来处理此类材料或合金，以用于进行模塑。如下文进一步描述，装置的部件彼此串列定位。根据一些实施例，装置的部件(或至其的通道)在水平轴线上对齐。
以下实施例仅用于示例性目的，并且并非旨在为限制性的。
图3示出了此类示例性***的示意图。更具体地，图3示出了注塑装置或***10。根据一个实施例，注塑***10具有被配置为熔融在其中所容纳的可熔性材料的熔融区12以及被配置为将熔融材料从熔融区12顶出并使其进入模具16中的至少一个柱塞杆14。在一个实施例中，至少柱塞杆 14和熔融区12成串列形式并在水平轴线(例如，X轴)上被提供，使得将柱塞杆14在水平方向上(例如，沿着X轴)基本上穿过熔融区12而移动，从而将熔融材料移动到模具16中。模具可邻近熔融区而被定位。
待熔融的材料或“可熔性材料”可以任意种形式被容纳在熔融区中。例如，可以铸块(固态)、半固态、经预热的浆液、粉末、球剂等的形式将可熔性材料提供到熔融区12中。仅出于解释的目的，在整个公开中，将可熔性材料以固态给料形式的铸块25的形式进行描述和说明；然而，应当指出的是，待熔融的材料可以固态、半固态、经预热的浆液、粉末、球剂等的形式被容纳在注塑***或装置10中，并且材料的形式不是限制性的。在一些实施例中，加载料口(诸如铸块加载料口18的示例性例子)可作为注塑***10的一部分被提供。加载料口18可为在许多位置处提供的机器内的单独开口或区域。在一个实施例中，加载料口18可为穿过机器的一个或多个部件的通路。例如，材料(例如，铸块)可通过柱塞14在水平方向上被***到容器20中，或可在水平方向上从注入***10的模具侧被*** (例如，穿过模具16和/或穿过传送套筒30进入容器20中)。在其他实施例中，可以其他方式和/或使用其他设备来将可熔性材料提供到熔融区12中 (例如，穿过注入***的相对端)。
熔融区12包括被配置为容纳可熔性材料并且在材料被加热至熔融状态时保存材料的熔融机构。熔融机构可例如以容器20的形式，其具有用于容纳可熔性材料并配置为熔融在其中的材料的主体。在整个本公开中所用的容器是由用于将物质加热至高温的材料所制成的器皿。例如，在一个实施例中，该容器可为坩埚，诸如船式坩埚。在一个实施例中，容器20为冷床熔炼设备，其被配置为当在真空(例如，通过真空设备38或泵而施加的) 下时用于一种或多种可熔性材料。在一些实施例中，容器为温度调节容器。容器20还可具有将材料(例如，给料)输入到其主体的接收或熔融部分24中的入口。在一些实施例中，容器20的主体包括基本U形的结构。然而，所示的形状不意在是限制性的。容器20可具有许多的形状或构造。容器的主体具有长度并且可在纵向和水平方向上延伸，使得使用柱塞14将熔融材料从该主体中水平地移除。用于加热或熔融的材料可被容纳在容器的熔融部分24中。熔融部分24被配置为容纳在其中待熔融的可熔性材料。例如，熔融部分24具有用于容纳材料的表面。容器20可使用用于输送的注入***的一个或多个设备(例如，加载料口和柱塞)来将材料(例如，以铸块的形式)容纳在其熔融部分24中。下文参考图4-9提供有关用于***10中的容器的实施例的进一步的说明。
容器20的主体可被配置为容纳在水平方向上经由其的柱塞杆以移动熔融材料。即，在一个实施例中，熔融机构与柱塞杆位于相同轴线上，并且主体可被配置为和/或尺寸被设计为容纳柱塞杆的至少一部分。因此，柱塞杆14可被配置为通过基本上穿过容器20移动而将熔融材料(加热/熔融之后)从容器移出并使其进入模具16中。参考图3中***10的例示的实施例，例如，柱塞杆14将在水平方向上从右向左移动穿过容器20，从而朝着模具16移动并推送熔融材料并将熔融材料移动并推送到模具16中。
为了加热熔融区12并对容器20中所容纳的可熔性材料进行熔融，注入***10还包括用于对可熔性材料进行加热和熔融的热源。如果不是基本上整个主体自身，容器的至少熔融部分24被配置为受热使得在其中所容纳的材料被熔融。使用例如定位在被配置为熔融可熔性材料的熔融区12内的感应源26来实现加热。在一个实施例中，感应源26邻近容器20定位。例如，感应源26可为线圈的形式，该线圈基本上围绕容器主体的长度以螺旋模式定位(另参见图4-6)。在另一个实施例中，感应源26为线圈的形式并嵌入容器20的主体中(参见图7-9的说明)。因此，容器20可被配置为通过使用电源或源向感应源/线圈26提供电力来对熔融部分24内的可熔性材料(例如，已***的铸块)进行感应熔融。因此，熔融区12可包括感应区。感应线圈26被配置为在不熔融和润湿容器20的情况下对容器20所容纳的任何材料进行加热和熔融。感应线圈26向熔融部分24(并向图4-6中所示构造中的容器20)发射射频(RF)波。容器20的主体和线圈26可被配置为沿着水平轴线(例如，X轴)在水平方向上纵向定位。
在一个实施例中，容器20为温度调节容器。此类容器可包括一条或多条温度调节管路，所述一条或多条温度调节管路被配置为在熔融被容纳在容器中的材料期间使液体(例如，水或其他流体)在其中流动，以用于调节容器20的主体的温度(例如，以强制冷却容器)。此类强制冷却坩埚还可被提供在与柱塞杆相同的轴线上。一条或多条冷却管路可有助于防止容器20自身的主体过度加热和熔融。可将一条或多条冷却管路连接到被配置为引起容器中的液体流动的冷却***。一条或多条冷却管路可包括用于供液体或流体经由其流过的一个或多个入口和出口。可以任意种方式构造冷却管路的入口和出口，并且不旨在受到限制。例如，一条或多条冷却管路可相对于熔融部分24定位，使得熔融在其上的材料并调节容器温度(即，吸收热量和冷却容器)。一条或多条冷却管路的数量、定位和/或方向不应受到限制。图4-6的实施例显示了在容器的主体内使用一条或多条冷却管路 48的例子。当感应源26通电时，冷却液体或流体可被配置为在熔融可熔性材料期间流经一条或多条冷却管路。
在材料在容器20中被熔融之后，柱塞14可用于迫使熔融材料从容器 20中移出并使其进入模具16中，以用于模塑成物件、部件或工件。在可熔性材料为合金诸如无定形合金的情况下，模具16被配置为形成模塑的块体无定形合金物件、部件或工件。模具16具有用于容纳经由其的熔融材料的入口。容器20的输出口和模具16的入口可成串列形式并在水平轴线上被提供，使得柱塞杆14在水平方向上穿过容器的主体22移动以将熔融材料顶出并经由模具16的入口使其进入模具16中。
如先前所指出的，用于模塑材料(金属或合金)的***(诸如注塑***10)可在迫使熔融材料进入模具或模腔时实施真空。注塑***10可还包括被配置为向至少熔融区12和模具16施加真空压力的至少一个真空源38 或泵。真空压力可施加于用于熔融、移动或传送和模塑在其中的材料的注塑***10的至少一些部件上。例如，容器20、传送套筒30和柱塞杆14可全部处在真空压力下和/或封闭在真空室中。
在一个实施例中，模具16为真空模具，该真空模具为被配置为在模塑材料时调节其中的真空压力的封闭结构。例如，在一个实施例中，真空模具16包括相对于彼此相邻地(分别地)定位的第一平板(也称为“A”模具或“A”板)、第二平板(也称为“B”模具或“B”板)。第一平板和第二平板通常各自具有与其相关联的模具腔体以用于模塑第一平板与第二平板之间的熔融的材料。腔体被配置为经由注入套筒或传送套筒30模塑容纳在其间的熔融材料。模具腔体可包括用于对其中的部件进行成形和模塑的部件腔体。
通常，第一平板可连接至传送套筒30。根据一个实施例，柱塞杆14 被配置为将熔融材料从容器20移出，穿过传送套筒30并使其进入模具16 中。传送套筒30(本领域和本文中有时称为射料套筒、冷套筒或注入套筒)可以在熔融区12与模具16之间被提供。传送套筒30具有被配置为容纳熔融材料并允许对经由其的熔融材料进行传送并使其进入模具16中(使用柱塞14)的开口。其开口可沿着水平轴线(例如，X轴)在水平方向上被提供。传送套筒不需要是冷室。在一个实施例中，至少柱塞杆14、容器 20(例如，其接收或熔融部分)以及传送套筒30的开口成串列形式并在水平轴线上被提供，使得柱塞杆14可在水平方向上穿过容器20移动以将熔融材料移动到传送套筒30的开口中(并随后穿过该开口)。
经由入口(例如，第一平板中的入口)在水平方向上将熔融材料推送穿过传送套筒30并使其进一个或多个入模具腔体中以及第一平板与第二平板之间。在材料的模塑期间，所述至少第一平板和第二平板被配置为基本上消除其间的材料(例如，无定形合金)向至少氧气和氮气的暴露。具体地，施加真空使得基本上排除板和它们的腔体内的气体。使用经由真空管路连接的至少一个真空源38向真空模具16的内部施加真空压力。例如，在熔融和后续的模塑循环期间，***上的真空压力或水平可保持在1×10-1至1×10-4托之间。在另一个实施例中，在熔融和模塑过程期间，真空水平保持在1×10-2至约1×10-4托之间。当然，可使用其他压力水平或范围，诸如1×10-9托至约1×10-3托，和/或1×10-3托至约0.1托。顶出机构(未示出)被配置为将模塑的(无定形合金)材料(或模塑的部件)从模具16的第一平板和第二平板之间的模具腔体顶出。顶出机构与致动机构(未示出)相关联或连接至所述致动机构，所述致动机构被配置为经致动以便顶出模塑的材料或部件(例如，在第一部件和第二部件水平地且相对地远离彼此移动之后，在释放至少板之间的真空压力之后)。
在装置10中可采用任何数量或类型的模具。例如，可在第一平板和第二平板之间和/或邻近于第一平板和第二平板提供许多板以形成模具。被称为“A”系列、“B”系列和/或“X”系列模具的模具例如可在注塑***/装置10中被实施。
因此，对部件进行件均匀地模塑和成形的可能性取决于在注塑***10 中对材料执行的工艺。对可熔性材料的均匀加热以及在此类注塑装置10中对熔融材料温度的保持有助于形成均匀的模塑部件。容器20和熔融区12 的构造可改善和提供此类特征。
例如，图4示出了包括供可熔性材料在其中熔融的主体42(或基座) 的容器40的示例性示意图。容器40为被配置为当处于真空(例如，通过真空设备38所施加的)下时用于一种或多种可熔性材料的冷床熔炼设备。主体42具有被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料(例如，经由加载料口，如图8中所示)的熔融部分44或区域(类似于熔融部分24)。熔融部分44被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料。例如，熔融部分44具有用于容纳材料的表面。使用基本上围绕容器40的主体42的长度以螺旋模式邻近主体42定位的感应线圈26来实现加热。因此，容器40被配置为通过向感应线圈26提供电力而对熔融部分44内的材料诸如金属或合金进行感应熔融。
如图所示，主体42和围绕容器40的线圈26被配置为在水平方向上定位。例如，容器40可被配置为用于被定位成在水平(和纵向)方向上熔融及移动材料的注塑***。
在一个优选的实施例中，区段46以与感应线圈26的线匝不同的平面被提供，如区段46的纵向基本上垂直于线圈的线匝。在另一个实施例中，指状物与线圈的线匝处于相同的平面。
在一个实施例中，容器40的主体42包括基本U形的结构。即，区段 46被配置和定位成使得主体具有基座，该基座具有从其延伸的侧壁。在一个实施例中，区段中的每个区段可包括基本上圆形和/或平滑的表面。例如，熔融部分44的表面可通过形成具有顶部和底部弯曲表面的区段中的每个区段而以弧形(例如，如图5中所示)被形成。然而，主体的形状和/或表面并非旨在为限制性的。
容器40的主体42由被配置为彼此电隔离的多个细长区段46或指状物形成。如图5和6中更详细地示出，区段46彼此分开，使得相邻的区段在其间具有间隙。在每个间隙中，提供了绝缘材料54。绝缘材料将区段46彼此电隔离，使得当将它们用于熔融时(当对线圈加热时)，任何电流都在每个区段中独立地产生。最终结果是容器40吸收的总功率降低。因此，容器40的效率升高。
根据一个实施例，向容器10的一个或多个表面施加一层绝缘材料54 以实现此类改善。在一个实施例中，材料54可以区段46之间的层的形式施加。然而，应当理解，材料54不需要一致、完全覆盖或具有特定的厚度或尺寸，或从头到尾覆盖整个表面。事实上，在区段46之间提供的绝缘材料54的量可变化。在一个实施例中，如在图6中更详细地示出，可施加绝缘材料54使得在一个或多个表面上形成缺口52以用于容纳可熔性材料。缺口定义为被配置为减少与其表面接触的某一结构的表面中的空间。容器 40中的缺口减小至少可熔性材料与熔融部分44的表面之间的接触，这继而减小热损失和热传送。缺口52的数量和位置可以是预定的或随机的。例如，缺口的数量可取决于区段46的数量，或在其中限制绝缘材料54的间隙的数量(即，不是相邻区段之间的所有间隙都需要具有缺口；相反，一些间隙可在其间包括完整的层)。容器的一个表面或多个表面上的缺口沿着至少熔融部分44的表面并在至少熔融部分44的表面内延伸。缺口可沿着其整个长度彼此平行。在另一个实施例中，材料54可沿着每个区段46 的长度随机施加。
重新参照图6，每个缺口52延伸进主体42中(例如，朝向外表面)。缺口52的大小和尺寸并非旨在为限制性的。在一个实施例中，缺口52包括宽度和深度。例如，宽度可为开口在横向方向(例如，垂直于容器40的纵向)上的尺寸。在一个实施例中，缺口还可包括长度(例如，相对于容器40的纵向)。缺口52的尺寸可根据相邻区段之间的间隙的大小而变化。在一个实施例中，可在容器40的熔融部分44的表面上提供不同深度的多个缺口。在另一个实施例中，缺口52可包括多于一个深度或尺寸。例如，缺口52可包括阶梯式构造，使得缺口的一部分进一步延伸进主体一定距离。又如，可基于区段46之间的绝缘材料54的应用而沿着容器的表面以不同的深度提供缺口的排(或沟槽)。
在一个实施例中，缺口52的宽度或直径D为约0.01mm至约1.5mm。在另一个实施例中，缺口52的宽度或直径D为约0.01mm至约1.0mm。在一个实施例中，缺口52的深度或高度H为约0.01mm至约4.0mm。在另一个实施例中，缺口52的深度或高度H为约0.01mm至约2.0mm。此类尺寸为示例性的而非限制性的。
另外，在将绝缘材料54施加到容器40的一个或多个区域时，其厚度不应受到限制。在一个实施例中，材料54的厚度可根据例如放置材料54 的位置而变化。
任意数量和/或类型的方法均可用于将绝缘材料54施加到容器40的区段46上，并且不应受到限制。例如，在一些实施例中，材料54可作为涂层而施加。除此之外或作为另外一种选择，诸如喷涂、层合、屏蔽、浸渍、加热、燃烧或等离子喷涂、镀覆、化学气相沉积、物理气相沉积工艺和/或其他热或化学工艺的技术可用于向区段46添加材料54。用于将材料施加到本文所述的容器的表面或区域中的任一者的过程还应当不限于包括一致和/或均匀的覆盖。
根据另一个实施例，可作为围绕所有区段46的夹套而施加绝缘材料 54。因此，区段46中的每个区段可具有在其侧面、顶部和底部上的绝缘涂层。
在一个实施例中，如果在主体42的一个或多个表面上提供具有绝热属性的材料54(诸如陶瓷)，则用于形成主体42的材料(或区段46和/或材料54)不受限制。例如，容器40的区段46可由可为RF敏感的材料形成，例如，如果区段46覆盖在诸如材料54的绝热材料中，则主体42的敏感性可显著降低。另外，也可使用具有较低传导性的较硬但更耐磨的合金 (例如，铍铜)并用材料54进行涂覆，其中伴随着功率消耗的增加。
绝缘材料54可由一种或多种材料或材料的组合形成。在实施例中，材料54为不良热导体材料，即，具有低热导率的材料。例如，在一个实施例中，材料54可为能够以一定的速率传送热的材料，该速率低于用于形成主体/区段的材料的速率的三分之一。在一个实施例中，材料54为磁性材料。在另一个实施例中，材料54为非磁性的。
在一个实施例中，材料54可包括以下组中的至少一个：陶瓷、石英、不锈钢、钛、铬、铜、银、金、类金刚石碳、氧化钇、钇氧化物和氧化锆。例如陶瓷不传导RF功率(即，来自感应线圈26的RF功率)，这意味着RF功率不生热或不改变陶瓷材料的温度。在容器40的区段46之间/上使用诸如材料54的不良热导体材料将主动调节熔融材料和容器的温度。在一个实施例中，陶瓷可包含氧化物、氮化物、氮氧化物、碳化物或它们的组合。在另一个实施例中，陶瓷包含氧化钇、氮化硅、氧氮化硅、碳化硅或它们的组合。在又一个实施例中，材料54可以为钇氧化物。
在实施例中，取决于线圈的构造、绝缘材料的位置和/或正被设备加工的合金，用于容器的绝缘材料可为低或高热导率(例如，如同下文在图7- 13中所述的那些实施例可使用不同的绝缘体)。
根据一个实施例，容器40还在其主体42内具有一条或多条温度调节管路50，所述一条或多条温度调节管路50被配置为允许液体(例如水或其他流体)在其中流动，从而有助于在熔融被容纳在熔融部分44中的可熔性材料期间调节主体42的温度。一条或多条冷却管路50有助于避免容器40 本身的主体42的过度加热和熔融。一条或多条冷却管路50可包括用于供液体或流体经由其流过的一个或多个入口和出口。如下所述，冷却管路的入口和出口可以任意种方式进行配置并且不旨在受到限制。一条或多条冷却管路50被配置为相对于熔融部分44定位在主体42内。一条或多条冷却管路50可相对于熔融部分44定位，使得熔融表面上的材料并且调节容器温度(即，吸收热量和冷却容器)。例如，对于包含长度并且沿纵向延伸的船式或坩埚式容器，其熔融部分44也可沿纵向延伸。根据一个实施例，一条或多条冷却管路50可沿纵向相对于熔融部分44定位。例如，一条或多条冷却管路50可至少定位在主体42的基座中(例如，位于下面或底部的区段中)。在另一个实施例中，一条或多条冷却管路50可沿水平或横向方向定位。
在另一个实施例中，细长区段46中的每个区段可包括至少一条温度调节管路50，所述至少一条温度调节管路50被配置为在熔融期间使液体经由其流过以用于调节各个区段的温度。在又一个实施例中，一条或多条冷却管路50可被配置为将区段46作为一个整体进行冷却。例如，不使冷却管路50穿过每个指状物，而是可围绕容器主体42提供冷却管路。在围绕区段46的多个侧面提供绝缘材料54的一个实施例中，可在绝缘材料54内提供一条或多条冷却管路50。
一条或多条冷却管路50的数量、定位和/或方向不应受到限制。可以许多位置或方向在主体42的基部和/或任何壁的内部提供一条或多条冷却管路50。另外，冷却管路的尺寸(例如，直径或宽度)不受限制。管路的尺寸可基于例如主体中所包括的冷却管路的数量，或区段的尺寸或区段所含的材料。该尺寸还可基于厚度和/或所需冷却的量。
容器的冷却管路的入口和出口可以多种方式进行配置。例如，在一个实施例中，冷却液体可被配置为进出一条或多条冷却管路中的每条，使得液体以一个方向流动。在另一个实施例中，液体可被配置为以交替的方向流动，例如，每条相邻的管路可包括交替的进口/排出口。此外，冷却管路可被配置为具有一个或多个被配置为允许液体在冷却管路之间流动的进口/ 排出口。例如，在容器包括纵向延伸的冷却管路的一个实施例中，冷却管路中的一条或多条可包括延伸到另外一条或多条管路的一条或多条横向或延伸管路，使得它们彼此以流体方式连接。即，液体被配置为不仅沿着主体纵向行进，还行进穿过所连接的管路并在连接的管路之间行进。
因此，上述实施例有助于减少被容器吸收的功率的量，并且因此有更多的功率进入正在被熔融的材料中。更多的功率使***能够实现更高的熔融温度。然而，应当指出的是，这不一定意味着需要将更多的功率来施加到感应线圈26。相反，这通过允许施加较低功率而改进熔融过程，因为当利用本文所公开的容器(诸如容器40)时可实现更高的熔融温度。
另外，应当指出，使诸如合金的可熔性材料成为熔融状态可通过发出大量的电流通过诸如线圈26的感应线圈而实现。这产生局部振荡电磁场。局部电磁场通过合金对涡电流传播的抵抗而耗散材料/合金中的能量 (热)。使用该技术的不良反应在于：线圈材料本身(线圈26)因为来自被迫通过线圈的电流的电阻加热效应而变热。
在线圈的电阻加热足够充分以使线圈材料软化或熔融的应用中，应当采用某些形式的线圈冷却。因此，除了容器的冷却管路之外或作为另外一种选择，如在本文实施例中所公开的一个或多个感应线圈可被配置为与冷却***或冷却管路相关联。即，相同的或独立的冷却***可用于在***的加热或使用期间对感应线圈进行冷却。例如，图14示出了可用于冷却感应线圈的冷却***的示意图。“冷却器单元”可以是例如图3所示的冷却***的一部分。冷却器单元被配置为向***的一个或多个部件(其可能是感应线圈)提供冷却材料、液体、流体或气体。冷却可以是“主动的”，其中将流体或气体用于从线圈材料带走热。根据一个实施例，气体或流体被泵送通过用管组成的线圈，或围绕线圈的一部分使得沿着线圈将热耗散到主动冷却的程度。
在任一种情况下，在一定的温度下提供冷却流体或气体，使得能量 (以热的形式)从线圈材料传送到冷却流体或气体，并带往下游或带离线圈，其中热能经由冷却器单元从液体或气体移除并回到线圈(闭环***)，或者允许液体或气体流出进入大气环境、地上、储罐等(开环***)。
单个冷却器单元可向机器的许多不同组件提供冷却水，所述组件包括但不限于如本文所公开的感应线圈26和/或容器。冷却器单元可具有在冷却流体回到线圈前使该流体回到固定温度的能力，使得冷却流体的温度在其进入线圈时是已知的。
冷却流体可被选择性激活以行进或泵送通过冷却管路。在一些实施例中，可仅在线圈激活(即，受热)时才将流体或气体泵送通过线圈或邻近线圈泵送。在一些实施例中，流体或气体可被配置为泵送以便将线圈充分保持在安全的工作温度下。例如，可对***进行编程以基于传感器读数向冷却管路/***提供流体或气体。
冷却管路可在冷却器单元/***和正进行冷却的线圈(或容器)之间行进一段短的(短于一米)或长的(数米)距离。因此，冷却器单元/***可位于注塑***附近或与邻近该注塑***、位于注塑***内或与注塑***离开一段距离(例如，在另一房间内)。
图7-9公开了显示用于在其中保持并熔融可熔性材料的容器60的另一实施例，该容器具有带有被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料的熔融部分64的主体62以及嵌入主体62内的感应线圈66。感应线圈66被配置为熔融容纳在熔融部分64中的可熔性材料。根据一个实施例，所嵌入的感应线圈66被配置为围绕熔融部分64。主体62具有管状构造，其中一个开口经由其延伸以形成熔融部分64。开口被配置为容纳经由其的柱塞，诸如柱塞14，使得熔融材料可从熔融区中的主体移动并进入模具中。
熔融部分64具有用于容纳材料的表面。使用基本上围绕熔融部分64 的一段长度的在主体62内以螺旋模式嵌入和配置的感应线圈66来实现加热。线圈66被配置为基本上围绕熔融部分64。因此，***被配置为通过向感应线圈66提供电力而对熔融部分44内的材料(诸如金属或合金铸块) 进行感应熔融。在主体62的材料内嵌入线圈66形成更有效的熔融装置，所述熔融装置成流线型并且将线圈66定位成使得待熔融的材料以较大的体积分数来填充容器。体积分数越高，加热可能更有效。例如，如果将线圈定位成使得其远离无定形合金铸块的外径大约一毫米，则加热过程的效率将提高。
如图所示，主体62和线圈66被配置为在水平方向上定位。例如，容器60可被配置为用于被定位成在水平方向(和纵向)上熔融及移动材料的注塑***10。然而，在一个实施例中，容器60还可垂直定位并用于立式注塑***。
主体62的尺寸(例如，其中嵌入有线圈的材料的长度、直径、厚度)、其中的熔融部分64的尺寸(例如，直径)以及容器60的其他部件的尺寸可根据***10中熔融区12的大小或正进行熔融的部件进行调整。所述尺寸不应受到限制。
在一个实施例中，容器60的主体62可由不导电的电介质或绝缘体材料诸如技术陶瓷形成。使用技术陶瓷将允许来自线圈66的RF或磁场直接穿过主体62并进入熔融部分64中的可熔性材料。因此，使用陶瓷材料将最大程度降低主体62的材料与正进行熔融的一种或多种可熔性材料之间的反应。另外，可熔性材料的渣壳形成和降解可最大程度降低。在一个实施例中，主体62由硝酸盐陶瓷诸如cylon(赛隆)形成。
图10示出了根据另一实施例的用于容器的另选的线圈构造。仅出于解释的目的，图10不显示容器的主体或区段。然而，应当理解，所示的线圈被配置为嵌入被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料的容器的主体中。
更具体地，图10显示了被配置为熔融容纳在相关容器的熔融部分中的可熔性材料的感应线圈68。根据一个实施例，所嵌入的感应线圈68被配置为围绕容器的熔融部分。其主体(未示出)可具有管状构造，一个开口经由其延伸以形成熔融部分。开口被配置为容纳经由其的柱塞，诸如柱塞 14，使得熔融材料可从熔融区中的主体移动并进入模具。如图所示，以鸟笼构造提供感应线圈68，该感应线圈68包括被配置为与主体的每一端相邻定位的环70和72。环70和72经由细长撑条74彼此连接。环和撑条由导电材料制成。每根撑条具有特征电容，该特征电容经过调谐以使得线圈在特定的频率下谐振(例如，RF功率通过处于一种特定频率下的线圈被非常有效地耗散)。
感应线圈68被配置为通过向感应线圈68提供电力而对其相关联的容器的熔融部分内的材料(诸如金属或合金铸块)进行感应熔融。在主体的材料内嵌入线圈68形成更有效的熔融装置，其成流线型并且将线圈定位成使得待熔融的材料以较大的体积分数填充容器。体积分数越高，加热可能更有效。例如，如果将线圈定位成使得其与无定形合金铸块的外径相距大约一毫米，则加热过程的效率将提高。
可在被配置为在水平方向(例如，沿着X轴)或在垂直方向(例如，沿着Y轴)上纵向定位的容器中提供感应线圈68。例如，容器可被配置为用于被定位成在水平方向(和纵向)上熔融及移动材料的注塑***10。然而，在一个实施例中，容器还可以垂直定位并用于垂直注塑***。
主体的尺寸(例如，其中嵌入有线圈的材料的长度、直径、厚度)、其中的熔融部分的尺寸(例如，直径)以及与感应线圈68相关联的容器的其他部件的尺寸可根据***10中熔融区12的大小或正进行熔融的部件而进行调整。所述尺寸不应受到限制。
在一个实施例中，其中嵌入有线圈68的容器可由不导电的电介质或绝缘体材料诸如技术陶瓷形成(以与上文详细描述并因此在这里不再重复的螺旋线圈相似的方式)。
图11示出了根据另一个实施例的另选的线圈构造和容器76。容器76 被设计成用于熔融其中的可熔性材料，并具有带有被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料的熔融部分80的主体78和嵌入主体78内的被配置为熔融容纳在熔融部分80中的可熔性材料的感应线圈82。根据一个实施例，以螺旋构造提供所嵌入的感应线圈。在一个实施例中，以饼形构造提供所嵌入的感应线圈82。即，在单个平面中以螺旋构造提供线圈82(使得线圈的相邻线匝基本上平坦)，如大体在图11中示出。线圈82可被配置为在容器76的熔融部分80的至少底部部分内(例如，下方)被提供。熔融部分 80包括腔体，在该腔体中可熔性材料被配置为放置于在其中的表面上。线圈不接触材料。相反，线圈上方的局部区域(即，腔体)是产生最高场强以用于加热的地方。主体78具有被配置为围绕熔融部分80并在腔体中包含可熔性材料的壁。在该图示中，腔体和主体78被示出为具有大体多边形(例如，矩形或正方形)的构造。然而，应当理解，主体78/容器76的熔融部分80和壁可具有环形或圆形构造或一些其他构造。主体的几何形状可适于管内熔融***，使得柱塞被配置为经由其而移动(并将熔融材料从熔融区12移出并使其到模具16中)。
因此，容器76被配置为通过向感应线圈82提供电力而对熔融部分80 的腔体内的材料(诸如金属或合金铸块)进行感应熔融。在主体78的底部内嵌入线圈82，通过将线圈82定位成与其在其中定位的表面相邻而形成有效的熔融装置。
主体78的尺寸(例如，其中嵌入有线圈的材料的长度、直径、厚度)、熔融部分80和腔体的尺寸，以及容器76的其他部件的尺寸可根据***10中熔融区12的大小或正进行熔融的部件而进行调整。所述尺寸不应受到限制。
在一个实施例中，容器76的主体78可由如上详细描述的不导电的电介质或绝缘体材料诸如技术陶瓷形成。
图12和13示出根据本公开的其他实施例的容器。容器中的每个容器被配置为在其中包括用于容纳可熔性材料(诸如铸块)的腔体、隔室或开口。虽然未示出，但是应当理解，也设计并设想了包括在其中的被配置为容纳柱塞以用于将熔融材料从容器移出并使其进入模具中的一个或多个其他开口或路径。例如，图12和13中的容器中的每个容器可包括延伸穿过腔体或隔室的在每一者处的开口，和/或可从一端延伸到另一端以使得容器具有基本U形的构造的开口。然而，仅出于解释和简化的目的，未示出此类路径。
现在参见图12，显示了用于在其中保持并熔融可熔性材料的容器84，该容器84具有带有被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料的熔融部分88 的主体86以及嵌入主体86内的感应线圈90。感应线圈90被配置为熔融容纳在熔融部分88中的可熔性材料。根据一个实施例，所嵌入的感应线圈90 被配置为邻近熔融部分88。主体86具有至少在其中延伸以形成熔融部分 88的开口、腔体或隔室。
线圈90包括基本U形的构造，在本文也称为“发夹”构造。线圈90 包括在单个平面中提供的导电材料的U形弯管(使得侧面基本上平坦)。线圈90可被配置为在至少容器84的熔融部分88的底部部分内(例如，下方)被提供。线匝正上方的区域是产生最高强度的电磁场的地方。熔融部分88包括腔体，在该腔体中可熔性材料被配置为放置于在其中的表面上。线圈不接触材料。相反，线圈上方的局部区域(即，腔体)是产生最高场强以用于加热的地方。主体86具有被配置为围绕熔融部分88并在腔体中包含可熔性材料的壁。在该图示中，腔体和主体86示出为具有大体多边形 (例如，矩形或正方形)的构造。然而，应当理解，主体86/容器84的熔融部分88和壁可具有环形或圆形构造或一些其他构造。主体的几何形状可适于管内熔融***，使得柱塞被配置为经由其而移动(并将熔融材料从熔融区12移出并使其进入模具16中)。
因此，容器84被配置为通过向感应线圈90提供电力而对熔融部分88 的腔体内的材料(诸如金属或合金铸块)进行感应熔融。在主体86的底部内嵌入线圈90，通过将线圈90定位成与其在其中定位的表面相邻而形成有效的熔融装置。
主体86的尺寸(例如，其中嵌入有线圈的材料的长度、直径、厚度)、熔融部分88和腔体的尺寸，以及容器84的其他部件的尺寸可根据***10中熔融区12的大小或正进行熔融的部件进行调整。所述尺寸不应受到限制。
在一个实施例中，容器84的主体86可由如上详细描述(但在这里不再重复)的不导电的电介质或绝缘体材料诸如技术陶瓷形成。
图13显示了与图12的容器84相似但在其中包括嵌入的多个感应线圈的容器92。即，容器92包括与主体94中的熔融部分96相邻定位的多个感应线圈。所述多个感应线圈可以是在主体内定位并嵌入主体内以使得线圈在熔融部分(其容纳可熔性材料)的两个或更多个侧面上提供的两个或更多个线圈。
如图所示，容器92包括在容器92的熔融部分96的底部部分(例如，下方)内嵌入和提供的感应线圈，如同线圈90。另外，感应线圈97和98 也嵌入主体94内。在图13的示例性构造中，感应线圈97和98也包括基本 U形的结构或发夹构造，并被嵌入以使得它们邻近熔融部分96的侧面定位。线圈不接触材料。感应线圈90、97和98被配置为熔融容纳在熔融部分96中的可熔性材料。
在线圈中的每个线圈的线匝或弯管附近的区域是产生最高强度的电磁场的地方，因此线圈90、97和98被定位成使得将大部分RF提供给熔融部分96中的材料。熔融部分96包括腔体，在该腔体中可熔性材料被配置为放置于在其中的表面上。主体94具有被配置为围绕熔融部分96并在腔体中包含可熔性材料的壁。在该图示中，腔体和主体94示出为具有大体多边形(例如，矩形或正方形)的构造。然而，应当理解，主体94/容器92的熔融部分96和壁可具有环形或圆形构造或一些其他构造。主体的几何形状可适于管内熔融***，使得柱塞被配置为经由其而移动(并将熔融材料从熔融区12移出并且使其进入模具16中)。
因此，容器92被配置为通过向感应线圈90、97和98提供电力而对熔融部分96的腔体内的材料(诸如金属或合金铸块)进行感应熔融。在主体 94的多个位置中嵌入线圈90、97和98以围绕熔融部分96从而形成了更有效的熔融装置。
主体94的尺寸(例如，其中嵌入有线圈的材料的长度、直径、厚度)、熔融部分96和腔体的尺寸，以及容器92的其他部件的尺寸可根据***10中熔融区12的大小或正进行熔融的部件而进行调整。所述尺寸不应受到限制。
在一个实施例中，容器92的主体94可由如上详细描述(同样在这里不再重复)的不导电的电介质或绝缘体材料诸如技术陶瓷形成。
在另一个实施例中，据设想，可以使用螺旋形或饼形线圈并以相似的构造嵌入，诸如图13所示。即，可嵌入螺旋形或饼形线圈并对其进行定位以在至少两个或更多个侧面上围绕熔融部分。
根据一个实施例，图7-13中的任何容器可在其主体内或邻近其主体具有一条或多条温度调节管路，该一条或多条温度调节管路被配置为允许液体或气体(例如，水、空气或其他流体或气体)在其中流动以有助于在熔融容纳在熔融部分中的可熔性材料期间调节主体的温度。一条或多条冷却管路有助于避免容器本身的主体过度加热和熔融。一条或多条冷却管路可包括一个或多个供液体或流体经由其流过的入口和出口。可以任意种方式配置冷却管路的入口和出口，并且不旨在受到限制。一条或多条冷却管路被配置为相对于熔融部分定位在主体内，使得熔融材料并调节容器温度 (即，热被吸收，并使容器冷却)。例如，对于包含长度并且沿纵向延伸的船式或坩埚式容器，其熔融部分也可沿纵向延伸。根据一个实施例，一条或多条冷却管路可沿纵向相对于熔融部分定位(即，沿着平行于X轴的轴线)。例如，一条或多条冷却管路可至少定位在主体的基座中。在另一个实施例中，一条或多条冷却管路可沿水平或横向方向定位。在又一个实施例中，容器和/或冷却管路可沿垂直方向定位。
在图4-13的任何容器中的一条或多条冷却管路的数量、定位和/或方向不应受到限制。可以许多位置或方向在管主体的底部和/或任何壁内提供一条或多条冷却管路。另外，冷却管路的尺寸(例如，直径或宽度)不受限制。
在另一个实施例中，容器中不具有任何冷却管路，也不在感应线圈自身中结合任何冷却管路。在这种情况下，感应线圈可以是例如实芯导电金属(例如，导线)。该实施例对较低熔融温度的合金将是特定的。感应线圈还可以是空芯导线(如果实施主动冷却)。
本文所述的容器的冷却管路的入口和出口可以多种方式进行配置。此外，感应线圈的冷却管路/***的布置也不受限制。
虽然先前已经提及了材料，但应当指出的是，本文所述的任何容器的主体可包含一种或多种材料，该材料包括材料的组合。任一容器的主体可由任意种材料(例如，铜、银)形成，和/或包括一个或多个涂层。例如，容器主体(或区段)可包含金属或金属的组合，诸如选自以下中的一种：不锈钢(SS)、铜、铜铍、amcolloy、陶瓷、赛隆(sialon)陶瓷、氧化钇、氧化锆、铬、钛、银和稳定化的陶瓷涂层。在实施例中，容器的主体由一种或多种RF敏感(射频透明)的材料形成。在一个实施例中，RF敏感(射频透明)材料的组合用于形成容器主体。例如，线圈可被围绕或包封在电绝缘材料诸如陶瓷或水泥中。在一个实施例中，待熔融的材料(例如，所容纳的第二材料)为无定形合金。
还应当指出的是，虽然在一些实施例中这样示出，但是线圈不一定必须具有管状构造。相反，根据一个或多个实施例，线圈可以具有实芯构造 (例如，在线圈不需要流体或气体冷却的情况下)。
容器的上述实施例可用于熔融材料(诸如无定形合金)的多种制造方法或工艺中。获得容器(如在任一附图中所示)，用于熔融的方法可通过将材料(例如，以铸块的形式)***加载料口并使得其被容纳在主体的熔融部分中(例如，经由***口)而实施。在材料被主体容纳之后，容器的表面并且因此材料可通过激活与容器相邻定位的热源(感应线圈26)而被加热。在加热的同时，冷却液体流经容器的冷却管路(如果存在)以有助于调节其温度(即，吸收热量和冷却容器)，使得其维持在基本上一致的温度。可在熔融方法期间施加真空压力。在将材料熔融后，可将其移动到例如***的模具中。
如实施例中所示的线圈引线或末端被配置为附接到电源，使得可向线圈施加电力以熔融容纳在容器中的材料。
因此，本文所述的容器的具体实施改善了设备的总体性能，包括但不限于效率、多能性和可能更长的容器寿命，以及改善了所得的模塑产品或部件的质量。所述的容器的实施例被设计为改善熔融及工艺温度和***熔体中的热均匀性，以及改善功率消耗。采用此类具体实施增强了对容器和熔融材料的温度的控制。因此，可实现更高的能量效率。
上述容器或坩埚可用于包括使用BMG(或无定形合金)的制造设备和 /或工艺中。由于BMG的优越属性，BMG可制成多个设备和部件中的结构组件。一种这种类型的设备为如之前所述的电子设备。
虽然在上文阐述的示例性实施例中已澄清了本公开的原理，但将对于本领域的技术人员而言显而易见的是，可对本公开的实践中使用的结构、布置、比例、元件、材料和组件进行各种修改。
应当理解，上文所公开的许多内容以及其他的特征和功能或它们的替代形式可根据需要组合成多种其他的不同***/设备或应用。本领域的技术人员可随后在其中进行各种目前未预见或未预料的替代、修改、变型或改进，这些替代、修改、变型或改进也旨在由以下权利要求书所涵盖。

Claims (17)

1.一种用于熔融可熔性材料的容器，所述容器包括具有熔融部分的在水平方向上纵向延伸的主体，所述熔融部分被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料，所述主体包括：
被布置为形成基本U形的熔融表面的多个细长区段；
所述多个细长区段中的每个区段之间的、用以使每个区段与相邻的区段电隔离的绝缘材料；
所述绝缘材料与所述熔融表面分开一距离以形成所述熔融表面中的缺口；并且
所述主体包括用以容纳柱塞的第一开口，所述柱塞用于将所述可熔性材料水平移动通过U形熔融部分并且通过所述主体中的第二开口，第二开口与第一开口相对。
2.根据权利要求1所述的容器，其中所述绝缘材料包括射频透明材料。
3.根据权利要求2所述的容器，其中所述射频透明材料为电绝缘体并具有低热导率。
4.根据权利要求1所述的容器，其中所述多个细长区段由不锈钢材料、铜基材料、银材料或钛材料形成。
5.根据权利要求1所述的容器，其中所述多个细长区段被配置为使得所述主体具有基座，所述基座具有垂直延伸的侧壁。
6.根据权利要求1所述的容器，其中所述主体还包括一条或多条温度调节管路，所述一条或多条温度调节管路被配置为使液体在其中流动以用于在熔融期间调节所述熔融部分的温度。
7.根据权利要求1所述的容器，其中所述细长区段中的每个区段包括至少一条温度调节管路，所述至少一条温度调节管路被配置为使液体经由其流过以用于在熔融期间调节该区段的温度。
8.根据权利要求1所述的容器，其中所述主体包括基本U形的结构。
9.根据权利要求1所述的容器，还包括与所述主体相邻定位的感应线圈，所述感应线圈被配置为熔融容纳在所述熔融部分中的所述可熔性材料。
10.一种用于熔融可熔性材料的容器，所述容器包括：
具有基本U形的熔融部分的在水平方向上纵向延伸的主体，所述熔融部分被配置为在其中容纳待熔融的可熔性材料；
所述主体由多个细长电介质材料区段形成，所述多个细长电介质材料区段被布置为形成与待熔融的可熔性材料接触的熔融表面；
嵌入所述主体内的感应线圈，所述感应线圈被配置为熔融容纳在所述熔融部分中的所述可熔性材料；
所述主体包括用以容纳柱塞的第一开口，所述柱塞用于将所述可熔性材料从所述熔融部分水平移动通过所述主体中的与第一开口相对的第二开口；
与第二开口相邻的真空模具，所述真空模具用于容纳来自所述主体的可熔性材料；并且
用以向所述真空模具和所述主体施加真空的至少一个真空源。
11.根据权利要求10所述的容器，其中所嵌入的感应线圈被配置为围绕所述熔融部分。
12.根据权利要求10所述的容器，其中所嵌入的感应线圈以螺旋构造提供。
13.根据权利要求10所述的容器，其中所嵌入的感应线圈在所述熔融部分的至少底部部分内以饼形构造提供。
14.根据权利要求10所述的容器，其中所嵌入的感应线圈包括基本U形的构造。
15.根据权利要求10所述的容器，其中多个感应线圈嵌入所述主体内而与所述熔融部分相邻。
16.根据权利要求15所述的容器，其中嵌入的所述多个感应线圈中的每个包括基本U形的构造。
17.根据权利要求10所述的容器，其中所嵌入的感应线圈以鸟笼构造提供，所述鸟笼构造包括经由细长撑条连接的与所述主体的每一端相邻的环。
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