本发明涉及一种结构物，尤其是涉及一种基层表面护以金属玻璃层的结构物及其制作方法。
背景技术
已知金属玻璃具有以下的优异特性：高硬度，高抗断强度(fracturestrength)，高降伏强度(yieldstrength)，以及高抗腐蚀性。
所以结构物的基层可包覆金属玻璃薄膜以增进其机械特性，以供工程应用。
美国专利9,339,990号揭示了一方法，该方法是将以锆(zirconium)为基底或以锆-铜为基底的金属玻璃薄膜(mgtf)包覆于一铝合金基层上，以改进许多机械特性，其是使用溅镀(sputtering)制程加以包覆的，但却有以下缺点：
1.当实施溅镀时，于一溅镀室中，以金属玻璃靶体当阴极，而基层之上有一溅镀的缓冲层则作为阳极，以及一直流磁控管(magnetron)溅镀机将金属玻璃薄膜溅镀于基层上。该溅镀室须抽以真空，然后导入氩气。所以这种溅镀制程只能在固定的室中将金属玻璃薄膜包覆于基层上，如想应用在大型建筑工地的结构物，将金属玻璃薄膜包覆于该大型建筑工地的结构物的基层上，则会有困难，因而限制了它的工业与商业用途。
2.如要将巨大或远距离的结构物被覆以金属玻璃薄膜时，一般的溅镀制程设备是不适宜的，因此限制了工地现场的应用。例如，要将一条长管覆以金属玻璃薄膜时，须先建造一大型的溅镀设备，其建造、操作与维护将面临一极大的困难。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基层表面护以金属玻璃层的结构物，其基层借粘接、焊接的连接方式，以包覆一金属玻璃片(或板)于该基层上，由此制得一低成本，可挠弯的构造物，且其制造、组合、加工与建造均极为便捷。
本发明另一目的是提供一金属玻璃包覆管，使管的表面具有高抗锈蚀性，并在一流体导管的里(内)表面形成一具有微紊流(microturbulent)界面层的微结构表面，以降低导管表面阻力(skindrag)，提升管内流体的流速。
本发明再一目的为提供一种船壳或水底设备的壳体，包括一金属玻璃片(或板)，该金属玻璃片(或板)含有微结构表面，而使其包覆于壳体上，且于该金属玻璃片上设有一电脉冲产生线路以产生电脉冲，使附着于壳体上的水中生物或藤壶脱离，以保护壳体，增加航速，降低油耗并增进其抗锈蚀性。
附图说明
图1是依本发明制作的一管线横断面图。
图2是自图1部分放大的断面图。
图3是本发明的部分断面图。
图4是依本发明制作的一管线纵断面图。
图5是自图4沿5-5方向所视的横断面图。
图6是本发明以具有微结构的滚轮模具制作含有凹凸金属玻璃片的结构物。
图7是依本发明制作的船舶，以一电脉冲产生线路加以保护。
图8是图7中所应用的电脉冲产生线路。
附图中的符号说明：
1基层；2金属玻璃片；3接着剂；10轴心；21第一对接端；22第二对接端；23凸部；24凹部；25第一电极；26第二电极；f流速；r1齿状滚轮；r2凸部；r3凹部；r4支持滚轮；s船壳；ps电源；g脉冲产生器。
具体实施方式
本发明包括：一结构物或物品，含有一基层1，该基层1表面以一金属玻璃片2包覆。本发明也包括制作此结构物或物品的制程。
金属玻璃片是使熔融的金属玻璃熔液经两个冷却滚轮以进行急速冷却以制得金属玻璃片。可借调整两个冷却滚轮的间距以调控金属玻璃片的厚度。金属玻璃片的厚度介于数微米(micron)至数百微米之间。
本发明中所定义的金属玻璃片也可广泛定义为：金属玻璃带、条带、薄片、布或层等等。
本发明的结构物或物品泛指：管、建筑材料的梁柱、桥梁、建筑结构、船、车辆、容器、槽、反应器、或其他结构物或物品。
该基层1包括：金属、合金、陶瓷、塑料、玻璃、纤维、及其他基层材料。
本发明金属玻璃包括：以铁为基底(fe-based)的金属玻璃、以镍为基底的金属玻璃、以铝为基底的金属玻璃、以镁为基底的金属玻璃、以钴为基底的金属玻璃及其他的金属玻璃。也包括以多种元素为基底的金属玻璃，本发明未予以限制。
如图1及2所示，该金属玻璃片2是包覆或连接于一基层1，如一钢管上，以接着剂3粘接里基层1与外层金属玻璃片2。所用的接着剂可选自市售的丙烯系、环氧树脂系、酚系、聚胺系等等。
以铁为基底的金属玻璃具有高硬度及强度，可用在需要耐磨特性的物品上。以镍为基底的金属玻璃则可用在物品表面需有高抗蚀性的明亮表面。所以，所选用的金属玻璃是依使用者的需求而定，例如：所需的机械及化学性质、成本因素等等。
如图1至图3所示，外层金属玻璃片2包覆于里基层1以形成一包覆有圆柱形金属玻璃片2的钢管，其第一对接端21是叠接于第二对接端22以使连接的缝隙减至最小。
该第一对接端21是沿着管基层1的轴心10向外(或向上)渐斜，而第二对接端22则对内(或向下)渐斜，使第一、第二对接端21、22斜切地连接在一起。
该第一、第二对接端21、22可以焊接或接着剂粘接在一起。
当然，该第一、第二对接端21、22的形式或形状是未加限制的。
如图3所示，接着剂3已加省略。外层金属玻璃片2借焊接或其他连接方法直接连接里基层1。焊接的方法包括：软焊接，高温熔接，摩擦熔接，真空冷焊等等。
如金属玻璃片2是制自纤维时，可将纤维纺成线，线织成布，布叠层成大型块材，在叠层时施以温度与压力，同时加上超音波震荡，金属玻璃间的界面，经压合成为一整体块材。此法可谓四合一(压力、温度、震动与摩擦)制程，直接将金属玻璃片2接合于基层1上，即：施加温度与压力到金属玻璃片与基层所构成的叠层(或积层)上；然后在金属玻璃片与基层之间施以超音波震荡及摩擦，以将金属玻璃片牢牢地热焊于基层上。
金属玻璃片2可包覆于基层的里面，或外面或基层的内、外面。
本发明制作结构物的制程(方法)包括：
a.制作一物品的基层；
b.制作一金属玻璃片；以及
c.将金属玻璃片连接于物品基层的至少一表面上，连接方式包括：以接着剂将金属玻璃片粘接于基层上，以及将金属玻璃片焊接于基层上。
当然，其他种类的连接方法也可应用于本发明中。
经此制作的物品除该基层保有原来的特质外，尚可增进其机械特性。例如，钢管包覆以金属玻璃片后可提高其耐蚀性。
因此，本发明比已知的技术具有以下诸多优点：
1.金属玻璃片可在建筑工地或厂房制作、包覆于基层上，其制造、组装更为便捷。
2.无需使用昂贵的大型溅镀室，可降低制作或组装成本。
3.若要将金属玻璃片包覆于大型结构物如船壳，本发明游刃有余，可轻易地将金属玻璃层包覆于大型结构物表面。
4.本发明可应用接着剂将金属玻璃片粘着于基层上，无需建造耗电的溅镀室(如传统金属玻璃薄膜溅镀法的溅镀设备)，可节约能源。
如图4~6所示，本发明还包括：一物品包覆以金属玻璃片，该金属玻璃片表面形成一微结构表面，例如于一钢管的基层1里面形成一圆柱形的金属玻璃片2。
该金属玻璃片2实为一圆柱形片，其微结构表面含有凸部23与凹部24，且凸凹交互地设置于该金属玻璃片2的表面。
相邻两个凸部23之间的各凹部24，于流体(如：水、空气、油等)通过基层1时，会形成一局部的微紊流或微扰流t(microturbulent)如图4，5所示，于管基层的里圆柱形微结构表面形成一微紊流界面层，如此可降低管子的表面阻力(skindrag)，进而增加流体在管中的流速f。
由此，当流经上述含有微结构表面的管中的流体增加其流速时，即能增加船或飞机的航速，因此可省油，可节省操作或营运成本，也可减少船壳表面被水垢堆积或生物(如藤壶)附着的机会，而延长使用寿命。
该金属玻璃片2的微结构表面可以纳米压印，或滚轮式(roll-to-roll)压印等方法压印、制作。
如图6所示，一齿状滚轮r1其圆周设有凹凸微结构表面，使凸部r2与凹部r3交替地环设于齿状滚轮r1上；该齿状滚轮r1与一支持滚轮r4于加热及加压下用以连续滚压成型该些凸部r2与凹部r3以形成金属玻璃片2的微结构表面，并交替地含有凸部23与凹部24。该金属玻璃片即以冷却，以供进一步加工。
各凸部23或凹部24可为梯形或其他形状。
如图7及8所示，该金属玻璃片2可借接着剂3粘着、包覆于船壳s的基层1上以增进船只的抗蚀性。
本发明可以一电脉冲施加于该船壳s上，以防止生物积存，可抗藤壶，防止其在船壳上的生长、积存。
如图8所示，该船设有一电脉冲产生线路，以产生电脉冲，进而除去生物积垢或藤壶，以防止其积存于船壳上。
该电脉冲产生线路(或电除垢线路)包括：第一电极25（例如正极)电气连接到粘着于基层1上的金属玻璃片2的第一部份（所用的接着剂3是电气绝缘的接着剂，是涂覆于该船壳s基层1与金属玻璃片2之间），第二电极26（如负极)电气连接到该金属玻璃片2的第二部份，一电源ps，以及一脉冲产生器g设置于第一、第二电极25、26之间，如此于启用该电脉冲产生线路后，一低电流高电压的电脉冲将产生于第一、第二电极25、26之间，借以驱除生物或藤壶，以防止其积存于船壳上。该电脉冲产生线路可加装开关、电压控制器或脉冲调整器(图中未示出)。
由于本发明的电脉冲产生线路所产生的脉冲得以驱除生物或藤壶等，防止其积垢于船壳上，因此可保护船壳表面，减低其维护成本并延长其使用寿命。除了船舶之外，其他水中设备或容器也可使用本发明的除垢线路(即电脉冲产生线路)。
本发明可于不违背本发明的精神及范围下作适当的修饰或改变。