具体实施方式

图1A、1B、2A和2B示出了现有技术的车轮和制动器组件。图1A和1B示出了包括车轮12、卡钳组件14、盘式钢制动转子16和转向节18的车轮和制动器组件10。车轮12和钢制动转子16是单独的部件，卡钳组件14可致动制动衬块(未示出)以与钢制动转子16产生摩擦并抑制车轮12的旋转。图2A和2B示出了包括车轮22、鼓型钢制动转子24和制动蹄片组件26的车轮和制动组件20。制动蹄片组件26可包括一对制动蹄片28，其衬有径向膨胀以接触钢制动转子24并抑制车轮22旋转的制动衬块。

现在参照图3A和3B，示出了包括车轮101和制动转子102的车轮组件100，该制动转子102包括制动表面104和多个翅片106。车轮组件100还包括轮毂108、轮辋110、在轮毂108与轮辋110之间延伸的一个或多个辐条112。车轮组件100可以构造成围绕旋转轴线114旋转，并且在一些实施例中可以构造成联接到一个或多个车辆部件以安装在车辆上，如文中更详细地描述的那样。

在本文所描述的实施例中，制动转子102是一体式制动转子。如本文所用，用语“一体式”或“一体的”是指两个部件一体地形成为由相同材料形成的一件式整体结构。一体式制动转子102可以与轮毂108、轮辋110和所述一个或多个辐条112中的一者或多者成一体。在一些实施例中，制动转子102是合金，例如一种或多种金属如铝、铜、锡、镁和其它材料的合金。在一些实施例中，制动转子102是增强复合材料，例如一种或多种金属如铝、铜、锡、镁与纤维或颗粒增强物如C、SiC或Al₂O₃的合金基体。在一些实施例中，合金是复合材料。在一些实施例中，合金是SiC(碳化硅)增强的铝合金复合材料。制动转子102和其它车轮组件部件可以使用一种或多种方法生产，例如锻造、铸造(例如，高压压铸、低压压铸或砂铸、重力铸造等)、挤塑、MIG焊接和粉末喷涂。在一些实施例中，制动转子由6061铝块机加工成形，并且车轮101由A356铝合金通过砂铸铸造而成。然后通过制动转子102和车轮101的MIG焊接形成车轮组件100。如图3B所示，一体式制动转子102可以从轮毂108径向向外延伸并且沿着制动转子102的内周连接到轮毂108。然而，应当理解，这仅仅是说明性实施例，并且一体式制动转子102可以在与车轮101一体化的某个其它位置处从车轮101延伸。轮毂108具有通孔，所述通孔限定与车轮101相同的旋转轴线114。另外，在本申请的范围内，在一些实施例中，制动转子102和车轮101可以是制动组件的单独的、非一体的部件，如本文更详细地描述的那样。在一些实施例中，制动转子102和车轮101可以通过一个或多个紧固件彼此固定。

当制动器被致动并产生摩擦时，翅片106可以远离制动表面104延伸以从制动表面104去除热量。另外，翅片106还为制动表面104提供机械支承(例如，增加刚度)。在一些实施例中，如本文所述，制动转子102可以包括多个制动表面，翅片106可位于多个制动表面之间。在图3B所示的特定实施例中，翅片106与制动表面104相对地延伸，使得它们在制动衬块或其它制动装置接触制动表面104以抑制车轮101的旋转时从制动表面104去除热量。制动表面104因此被用作用于产生摩擦以抑制车轮101旋转的装置。当车轮101旋转时，热可以传递到翅片106并被对流成流过翅片106的空气。在一些实施例中，翅片106可以包括锥形轮廓，其远离制动表面104逐渐变细(即，横截面积减小)，使得热优先流向翅片106的尖端。在一些实施例中，各翅片106的横截面轮廓是相等的或相对于从轮毂108沿着任何给定翅片106的距离相同，但是可以设想翅片106的横截面轮廓可以因翅片而异。翅片106可以通过间隙与辐条112分开，使得空气可以在翅片106与辐条112之间流动。另外，如上所述，翅片106可以增加制动转子102的刚度。例如，翅片106可以相对于从旋转轴线114径向延伸的线以一定倾角构造或定向。倾角可以增加制动转子102关于倾角对变形(例如，挠曲、弯曲等)的抵抗程度。

图4A和4B描绘了从车轮组件100的前部或外侧观察并与图3A所示的相反的翅片106和制动表面104。即，如果车轮组件100位于车辆的车轴(未示出)上，则车轮组件100的在图4A和4B中示出的部分对于普通观察者来说是可见的。如图4A中最佳地示出的，翅片106包括前掠轮廓。即，当车轮101沿箭头118a所示的方向(即，顺时针和车轮101可联接到的假想车辆的向前行驶方向)旋转时，翅片106与扫过翅片106的空气接触的面积增加，并且穿过翅片106的气流的阻力由于穿过翅片106的气压降低而降低。因此，流过翅片106的空气的质量流量可能增大(与扫掠凹形轮廓相比)，并且向空气的热传递可能增加。可以设想，车轮101也可以沿逆时针方向旋转(即，如箭头118b所示)。尽管所示的特定实施例包括前掠翅片106，但应当理解，并非所有实施例都包括这样的轮廓。仍然参照4A和4B，辐条112可以包括可减轻车轮101重量的槽113。

现在参照图5A和5B，示出了包括具有多个翅片106、制动表面104和衬里116的一体式制动转子102的车轮组件100的一个实施例。衬里116作为外层包含在制动转子102的制动表面104上。衬里116—在本文中也称为涂层—可以是合金涂层，例如美国临时专利申请No.62/635,744和62/810,680以及国际申请No.PCT/US2019/019717和PCT/US2020/019894中描述的合金涂层，这些文献在此通过引用而整体并入。在一些实施例中，衬里116是轻合金，例如铝、镁或钛。在一些实施例中，衬里116是包括含氮合金/化合物如高氮钢、Cr₂N、TiN、AlN等的层，如美国临时专利申请No.62/635,744和62/810,680以及国际申请No.PCT/US2019/019717和PCT/US2020/019894中更详细描述的那样。衬里116可以增加制动转子102与制动机构例如制动衬块之间的摩擦。衬里116可具有与制动转子102、车轮101或车轮组件100的其它部件相似的热膨胀系数。因此，衬里116和制动转子102或其它部件可以随着在制动机构(例如，制动衬块122，如图6B所示)的施加期间摩擦加热制动转子102和衬里116而类似地膨胀。另外，衬里116可以改善车轮组件100的磨损表面—即制动表面104—的磨损特性。

如示出了制动转子102的一部分的放大视图的图5A中的插图所示，衬里116可以围绕制动转子102的整个圆周延伸高度H，并可以根据例如制动衬块或其它引起摩擦的装置的尺寸来确定尺寸。衬里116可以增加车轮组件100和它可以选择性地联接到的制动系统的使用寿命。衬里116可以在朝向车轮组件100可安装到其上的假想车辆的内部空间的车辆向内方向(即，如图5A所示的坐标轴的-y方向)上具有厚度t。衬里116可以构造成在车轮组件100安装到其上的车辆的制动系统的给定循环次数内保持特定厚度。也就是说，衬里116可以构造成持续一定次数的制动施加然后被更换。在一些实施例中，衬里116可以与车轮组件100分开更换。在一些实施例中，整个车轮组件100在特定数量的制动循环之后可能需要更换。

在一些实施例中，衬里116可以是金属(包括金属合金)上的合金层。衬里116可以接触并覆盖基底—即基部或制动转子102—的至少一部分。衬里116可以包括具有溶解的氮的机械韧性合金，并且可以具有基本上均匀的成分。在实施例中，衬里116的成分可以是按重量百分比计0.1wt％至2wt％的氮(N)。此外，衬里116可以包括单相氮合金。车轮组件100或其部件可以包括具有基底成分和基底界面的金属基底。基底界面可以在其上包括保护性含氮合金层。可以设想，合金或覆盖层可以是含铁合金。

在一些实施例中，车轮组件100和衬里116可以使用具有沉积的期望溶解氮的固体前体材料来制备，以在基底表面上形成保护性合金层。形成方法可以包括将具有促进氮溶解的合金元素的液态合金暴露于高分压氮气氛中以诱导高溶解氮，然后以使得液态合金中的溶解氮基本上被捕获在固体前体材料中的方式使合金固化。在一些实施例中，该方法进一步包括避免任何具有低氮溶解度和/或快速固化的中间相形成以防止氮损失。前体固体的形式可以是微米尺寸的粉末。在一些实施例中，前体固体的形式是厚度为0.1毫米(mm)至5mm的薄条带。

在实施例中，车轮组件100可以是复合制品。含氮合金的覆盖层可通过其中含氮合金前体材料在制造过程中保持基本固态的工艺覆盖在衬底上，从而防止溶解氮损失。该方法可以包括提供冷喷涂沉积工艺以沉积具有溶解氮的微米尺寸的粉末前体，从而形成覆盖层。在一些方面，该方法包括形成覆盖层的结合工艺，其中前体材料的薄条带和基底均基本保持固态。在又一些方面，该方法包括铸造工艺，其中薄条带前体基本上保持在固态并接触基本上液态的金属/合金。冷却后，液态金属固化形成基底，而薄条带前体形成覆盖层。

本文所用的“前体”是指用于在基底(例如制动转子102)上制造含氮衬里116(例如保护层)的材料。在特定方面，前体是固体粉末或用于形成层的薄条带。本文所用的“复合材料”是指由若干部件或元件组成的制品。具体而言，复合材料是具有基底和衬里116的物体，其旨在提供单独的元件无法独自提供的功能。本文所用的“化合物”是指通过具有化学计量比的元素如Cr₂N、F₂N、TiN等之间的反应形成的材料。

添加氮可以提高奥氏体钢的强度、延展性和冲击韧性，而断裂应变和断裂韧性在高温下不受影响。氮合金奥氏体钢的强度来自三个组成部分：基体的强度、晶界硬化和固溶硬化。基体强度不受氮的明显影响，相反，基体强度与FCC(面心立方)晶格的摩擦应力相关，该摩擦应力主要受替代元素如铬和锰的固溶硬化控制。由于晶界位错阻塞而发生的晶界硬化与合金化氮含量成比例地增加。对强度的最大影响来自于氮的间隙固溶体。氮增加了自由电子的浓度，从而促进了原子间键合的共价成分和Cr-N短程有序(SRO)的形成。Cr-NSRO的出现以及由此产生的与位错和堆垛层错的相互作用被认为在这些合金的变形行为中起主要作用，并且可以调整以提高强度、延展性和冲击韧性。

成分和温度强烈影响堆垛层错能(SFE)，进而影响奥氏体钢的变形机制和强化行为。增加SFE会导致主动变形机制发生变化，并且通常有利于实现纯位错滑动和增强的韧性。具体而言，据报道，添加N对Cr和Mn合金钢中SFE的影响是非单调的，在约0.4wt％的氮时表现出最小SFE。低氮含量下SFE的降低被认为是由于间隙氮原子偏析到堆垛层错。然而，在较高的氮含量下，随着间隙固溶体的体积效应变得更加明显，SFE增加。在氮含量升高时形成氮化物如Cr₂N、TiN、AlN等会影响合金元素在晶格内的分布，进而降低间隙固溶体的体积效应和SFE。当氮含量超过特定阈值(取决于合金的整体成分)时，会形成氮化物如Cr₂N，因此应避免使用上述间隙固溶硬化现象。

含氮量高的奥氏体钢也表现出优异的耐大气腐蚀能力。然而，耐腐蚀性也受氮含量的强烈影响。在低氮含量下，在晶界处形成σ相(一种与Cr的金属间化合物)，并且在高氮含量下形成氮化物如Cr₂N对这些钢的耐腐蚀性能是有害的。如果所有的氮都在固溶体中、即没有氮化物析出，则可以获得最佳的耐腐蚀性。

通过将氮含量限制在一个范围内可以实现韧性和耐腐蚀性的最佳组合，其中可以获得具有固溶体形式的氮的基本上或完全无析出的均匀微观结构。溶解氮的这个范围取决于合金中存在的其它合金元素以及工艺热历史，这将在本文中更详细地讨论。当氮含量从期望范围减少或增加时，韧性和耐腐蚀性可能会迅速降低。应当理解，广泛使用的工业技术如氮化或氮化PVD涂层不能在基底上提供具有均匀氮含量的衬里116，其中氮处于期望的固溶体状态。在氮化过程中，氮含量会在具有高氮含量的表面形成化合物处朝向核心大幅变为很低的水平。在氮化物溅射涂层的情况下，涂层可能由脆性化合物制成，即使该组合物在整个层上可以大部分保持相对均匀。

在金属合金中、特别是在奥氏体钢中获得均匀溶解氮含量的一种方法是：(i)将氮溶解到液态合金中；以及(ii)随后使合金固化，而不会在固化过程中损失溶解的氮。然而，这两项任务都有它们自身的挑战。例如，常压下氮在液态铁中的溶解度非常低(1,600℃时为0.045wt％)。液态合金中的氮以分压的平方根增加(西弗特平方根定律)。因此，要将较高的氮引入液态铁/钢中，应使用高压氮环境进行熔化。熔融态的氮合金化可以通过高压感应炉或电弧炉、压力电渣重熔炉(PERS)以及具有热等静压加工(HIP)的等离子弧和高压熔化等来实现。

添加某些元素如铬、锰、钒、铌和钛会增加氮的溶解度，而添加碳、硅和镍等元素会降低氮的溶解度。因此，为了在熔体中引入高浓度的氮，可以添加铬和锰，并且应当避免使用镍。此外，在某些方面，钒、铌和钛等元素不存在或以微不足道的量存在，因为它们是强的氮化物形成体。

通过现有方法生产高含氮奥氏体钢需要平衡控制合金成分和精确调整熔化和固化条件。此类合金的韧性和耐腐蚀性也可用于在制品上提供保护层，作为与常规氮化和氮化涂层相关的问题的有效解决方案。

车轮组件100可以包括衬里116和基部。应当理解，提到的基部可以指制动转子102，并且具体地指制动转子102的制动表面104。当制动转子102与车轮101成为一体时，基部可以指制动转子102和车轮101两者的组成。基部和衬里116可以在基部和衬里116的界面处具有冶金结合。衬里116内的溶解氮含量可以是均匀的并且可以高于常压下处于液态的基部中的氮的溶解度极限。衬里116可以没有诸如在氮化或氮化涂层工艺中出现的氮化化合物或氮化化合物层。尽管期望的溶解氮含量会因应用而异，但可调整氮含量，从而避免非期望的析出物形成以提高机械韧性和耐腐蚀性。衬里116中的氮含量可以在0.1wt％与2.0wt％之间。在一些实施例中，衬里116中的氮含量在0.4wt％与0.9wt％之间。

基部可以是平坦的、基本上平坦的、曲形的或具有凹面、凸面或如本文所描述的其它表面构型的任何其它期望形状的表面。基部可以是或包括金属合金。金属合金的说明性实例包括但不限于包括Al、Si、B、Cr、Co、Cu、Ga、Au、In、Fe、Pb、Mg、Ni、C、稀土(例如La、Y、Sc等)、Na、Ti、Mo、Sr、V、W、Sn、Ur、Zn、Zr或其任何组合的合金。在一些方面，基部包括Al或Al的合金。在一些实施例中，基部包括80wt％至100wt％的Al。在一些实施例中，基部包括铸铁或钢。在一些实施例中，基部包括Ti合金。在一些实施例中，基部包括增强复合材料，其包括上述金属合金基体和纤维/颗粒增强材料中的一种。增强相的说明性示例包括SiC、Al₂O₃或C。在一些实施例中，增强相的体积分数在5％与75％之间。在一些实施例中，增强相的体积分数在20％与35％之间。在一些实施例中，增强相的体积分数在40％与55％之间。

衬里116包括具有期望浓度的溶解氮的金属或金属合金，以便在韧性和耐腐蚀性方面提供期望的功能。衬里116可以是奥氏体金属合金，并且在一些实施例中，包括Fe作为合金中的主要金属。金属合金可以包括N和Fe，在本文中称为FeN层，其中N以足够的量存在以促进奥氏体结构。在一些实施例中，N以0.05wt％至2wt％或其间的任何值或范围的重量百分比存在。在一些实施例中，N以0.1wt％至1.5wt％的重量百分比存在，在一些实施例中为0.2wt％至2wt％，在一些实施例中为0.2wt％至1.9wt％，在一些实施例中为0.3wt％％至1.9wt％，在一些实施例中为0.3wt％至1.8wt％，在一些实施例中为0.4wt％至2wt％，在一些实施例中为0.4wt％至1.9wt％，在一些实施例中为0.4wt％至1.8wt％，或在一些实施例中为0.4wt％至1.5wt％。N的量可取决于最终材料中期望的奥氏体部分和材料的最终组成。

如本文所讨论的，在包括衬里116的实施例中，衬里116可以包括Fe，其可以以51wt％或更大的重量百分比以主要量存在，在一些实施例中以52wt％或更大的重量百分比存在，并且在一些实施例中以55wt％或更大的重量百分比存在。在Fe作为主要金属的情况下，合金可以是在材料预期使用的温度—在一些实施例中从-150℃±5％到1,000℃±5％—下具有FCC结构的固溶体。N和其它元素的量被设计为促进金属合金的FCC结构，使得在高达1,000℃±5％的温度下促进并保持该结构。照此，在一些实施例中金属合金基本上是100％FCC结构，并且在一些实施例中是99％FCC结构。在一些实施例中，衬里116的金属合金是95％或更大FCC结构。在一些实施例中，衬里116的金属合金是50％或更大FCC结构。在一些实施例中，衬里116合金不含诸如FCC的其它结构。应当理解，车轮101和制动转子102本身也可以包括与本文所描述的衬里116的成分相似的成分。因此，车轮101和制动转子102也可以包括FeN合金。

除了氮之外，衬里116可以包括将促进FCC结构的一种或多种其它元素。例如，衬里116可以包括Mn。当存在时，Mn可以以0wt％至35wt％的重量百分比提供。在一些实施例中，Mn的重量百分比小于30wt％。在一些实施例中，Mn的重量百分比为19wt％至27wt％。在一些实施例中，Mn的重量百分比为20wt％至26wt％。即使当Mn或其它促进FCC的金属的量小于20wt％时，在这种合金中存在N也有助于促进和稳定期望的FCC结构。因此，溶解的N和Mn协同工作以促进奥氏体结构形成保护层金属合金。衬里116可以包括Ni，其也促进奥氏体结构。当存在时，Ni可以以0wt％至20wt％的重量百分比提供。由于Ni降低了衬里116中的N溶解度，因此Ni可以为0wt％至5wt％。衬里116可以包括C。当存在时，C可以以0wt％到0.2wt％的重量百分比提供。虽然C提高了N的溶解度，但它也降低了所得合金的韧性。C可以以0wt％至0.1wt％存在于合金中。

Cr可以包含在所提供的N合金中。为了控制衬里116的相，可以通过调整N和/或Mn的量来抵消Cr的铁素体稳定作用，N和/或Mn两者都用作奥氏体稳定剂。此外，在设计所提供的合金时也可以考虑基底材料特性。例如，如果基底是具有FCC结构的铝合金，则衬里116合金可以是100％奥氏体(FCC)相，以便与车轮组件100的基部和其它部件的热膨胀系数相匹配。当基部是铁素体铸铁或钢时，可以选择奥氏体和铁素体结构的混合物。在一些实施例中，保护层为100％奥氏体，在一些实施例中为90％或更高的奥氏体，在一些实施例中为80％或更高的奥氏体，在一些实施例中为70％或更高的奥氏体，在一些实施例中为60％或更高的奥氏体，并且在一些实施例50％或更高的奥氏体。

衬里116可以包括一种或多种其它金属。衬里116可以包括钼(Mo)。当存在时，Mo可以以0wt％至5wt％的重量百分比提供。保护层金属合金可以包括铝(Al)。当存在时，Al可以以0.01wt％至10wt％提供。在一些实施例中，Al以10wt％或小于10wt％存在，在一些实施例中以8wt％或小于8wt％存在，并且在一些实施例中以6wt％或小于6wt％存在。

仍然参照图5A和5B，在车轮组件100上形成衬里116的方法可包括一个或多个步骤，包括但不限于提供具有显著高于在常压下处于液态的合金的溶解度极限的溶解氮含量的固体前体合金，以及将固体前体合金布置在车轮组件100的一个或多个部件上。固体前体材料可以通过雾化以期望的范围包含溶解氮的液体合金并形成微米尺寸的固体粉末或直接从以期望的范围内包含溶解氮的液态合金铸造成薄条带形式来获得。在粉末雾化或条材铸造之前，调整液态合金成分，使得在固化过程中δ-铁素体的形成显著减少，并且进一步在高氮压力下制备液态合金，从而确保提高液态中的溶解氮。在一些实施例中，熔化室中的氮压力保持在0.2MPa与10MPa之间，并且在一些实施例中保持在0.5MPa与6MPa之间。与粉末雾化和带材铸造相关的固有快速固化确保了固体前体中溶解氮的保留和微观结构均匀性。粉末雾化可以通过压缩的氮气射流进行，这可以称为气体雾化。粉末雾化可以通过水射流进行，这可以被称为水雾化。

将合金前体布置在车轮组件100的部件上可以通过以期望的方式放置基底来手动实现或者经由根据预定程序布置基底的自动化系统来实现。例如，后一种方法可用于工业实施。前体N合金的表面质量可被视为结合过程中的一个因素。基底与保护层之间可以发生两种类型的结合。在氮化的情况下，其中保护层通过扩散工艺在基底上生长，由此产生的结合可以称为冶金结合。类似地，本公开中实现的熔接也可以建立冶金结合。另一方面，诸如等离子喷涂的沉积工艺会建立机械附着，其中需要大量的表面处理如喷砂或表面开槽以实现良好的附着。

另外，可以将条带前体布置在车轮组件100的一个或多个表面上(例如，衬里116与车轮组件100之间的界面处)。条带前体可以与基底结合并且在接合过程中可以保持基本为固体，从而确保溶解的氮保留在衬里116中。结合工艺可以是线性摩擦焊接工艺，其中界面层可以由于前体与基底之间的振荡线性运动而软化成塑性状态，并且在冷却时可以形成冶金结合的接头。在一些实施例中，条带前体包括预制的锚固件并沉积在熔融合金上，后者在固化时形成基底。将锚固件嵌入固体基底中确保了与基底的附着。熔融合金温度可低于前体合金的熔点，使得前体不会明显熔化并失去其溶解氮，尽管表面相互作用可促进冶金结合。

在一些实施例中，固体粉末前体可以高速沉积到基底上，这可以在撞击时与车轮组件100形成冶金结合以形成衬里116。这可以通过超音速喷嘴适当地实现，其中将固体粉末前体注入高速气体射流中，气体射流使粉末加速。可以加热气体以升高粉末温度，但要使其保持在熔点以下。额外的能量可以被提供到粉末上或者提供到基底和粉末两者上。然而，在整个形成过程中，前体和层保持在熔点以下。

在实施例中，能量源可以是激光、电子束、等离子体或红外源。沉积喷嘴可以根据控制系统生成的CAD数据或工具路径向前移动以在基底上构建氮合金保护层。喷嘴移动可以手动完成。

在一些实施例中，逻辑门可以确定对衬里116的额外厚度(例如，更多层)的需要。如果需要额外的层，可以重复一个或多个前面列出的步骤。当使用粉末前体时，每次只能构建薄层(微米级)，因此该过程重复多次以构建可观厚度的保护性合金层。如果已制作出期望的层厚，则可将复合物体冷却至环境温度。应当理解，本文描述的步骤不一定是离散的，并且导致连续制造过程的一些步骤之间可以存在重叠。此外，可以省略上述步骤中的一个或多个或其部件。

在又一些实施例中，条带前体可以布置在车轮组件100上并且可以经受机械载荷和振荡运动，该振荡运动的幅度足以沿着界面产生摩擦和热。基底可以保持静止并且条带前体可以进行振荡运动以产生摩擦。沿着界面的机械摩擦和热可能会在界面处产生薄的塑性区。由于施加的力和零件运动的共同作用，大部分这种塑化材料可能会通过焊接作为飞边去除。表面氧化物和其它杂质可以与塑化材料一起被去除，这可以允许零件之间的金属间接触并能形成冶金接合部。该过程可称为摩擦焊接。基底与条带前体之间的运动可以是旋转的，这取决于几何形状。这种效应可以在固态下发生并且不涉及待结合零件的熔化，从而确保溶解的氮保留在保护性合金层中。条带前体厚度可以在0.5mm与10mm之间，并且可以在0.5mm与2mm之间。此外，可以将条带前体切割成能覆盖车轮组件100的表面的一部分或完全覆盖车轮组件100的表面的尺寸。为了获得牢固的接合部，应当超过特定的功率输入。频率、振幅和压力对该参数有影响，将其定义为：其中α为振幅；f为频率；P为压力；A为接口面积。从该关系式可以看出，可通过增加频率、幅度或压力来增大功率输入。例如，将40×25mm面积的氮合金条带前体结合到铝基底上，参数可以是：频率为30Hz至60Hz；振幅为±2mm至±3mm；压力为80MPa至150MPa；时间为7秒到25秒。

对于大型制品，在大面积上进行摩擦焊接所需的机械力可能难以控制。另外的制造方法可以包括使用固态氮合金前体，该前体具有锚固件，锚固件邻近液态或半固态金属/合金基底设置以使得锚固件浸入流体中。流体金属/合金点的熔点可以低于氮合金层的熔点，使得前体固体不会熔化。在固化时，流体可以形成基底且前体可以变成保护层。作为一个示例，固体前体可以是氮合金钢并且基底可以是铝合金。使用这种方法可以提高铝制品的耐磨性和耐腐蚀性。固体前体与基底流体之间的接触时间可以被最小化以防止前体与基底合金之间的任何有害反应和金属间化合物的形成。流体基底金属可以从铸造组件的底部供应，使得它在铸造组件的端部处与固体前体相接触，并且在接触时立即固化，从而使界面反应最小化。流体金属可由电磁泵从铸造组件的底部供应，该铸造组件具有设置在模具型腔顶部处的前体固体。基底合金可以是半固体，其由于进料过程中的强剪切作用而表现得像流体。因此，流体的整体温度可能比熔点低几百摄氏度，但可以很容易地充填到型腔中。这可以进一步限制前体与基底流体之间的表面相互作用。这种铸造工艺可称为触变浇铸。

在实施例中，在车轮组件100上制造衬里116—即涂层—可以包括使用与气体加热器和粉末进料器可操作地连接的冷喷嘴。气体入口可以在高压下向气体加热器供应气体。这可以称为工艺气体。此外，也可以向粉末进料器供应气体。这通常可以称为载气。工艺气体压力可以与载气压力相同，然而，它们可以在不同压力下工作。工艺气体压力可为100磅每平方英寸(PSI)±10％、200PSI±10％、300PSI±10％、400PSI±10％、500PSI±10％、600PSI±10％、700PSI±10％、800PSI±10％或更高。工艺气体压力可以是从100PSI到800PSI，或者其间的任何值或范围。在一些实施例中，工艺气体可以是40scfm±10％(标准立方英尺每分钟)、50scfm±10％或60scfm±10％。工艺气体可以在进入收敛和发散喷嘴之前由气体加热器加热，其中气体在发散区段中达到非常高的速度。在本领域中喷嘴几何结构有许多已知的变型。在一些实施例中，喷嘴速度为5mm/s±10％、10mm/s±10％、15mm/s±10％和20mm/s±10％。工艺气体温度可以是50℃、100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃或更高。工艺气体温度可以是从50℃到900℃，或其间的任何值或范围。氮合金前体粉末可以由粉末进料器供应，并且可以由载气携带并可以输送至工艺气流。前体粉末可以在喷嘴的收敛区段或喷嘴的发散区段中输送。粉末进料器的温度可以是50℃、100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃或更高。载气压力可以是100PSI±10％、200PSI±10％、300PSI±10％、400PSI±10％、500PSI±10％、600PSI±10％、700PSI±10％、800PSI±10％或更高。粉末进料器流量可以在3g/min(克每分钟)与10g/min之间。在一些实施例中，粉末进料器流量在6g/min与8g/min之间。循环时间可以在1分钟与5分钟之间。在一些实施例中，循环时间可以在3分钟与4分钟之间。载气压力可以从100PSI至800PSI，或其间的任何值或范围。在一些实施例中，工艺气体可以在1scfm与5scfm之间，并且在一些实施例中，工艺气体可以在1scfm与2scfm之间。具有溶解的氮的前体固体粉末从工艺气体吸收热量，并且由于工艺气体施加的拖曳力而朝向基底加速。与传统的等离子喷涂不同，结合是通过称为“绝热剪切不稳定性”的过程发生的，该过程导致冶金结合。粉末颗粒必须达到要求的速度才能与基底形成冶金结合，这在本领域中称为临界速度。临界速度取决于前体粉末的性质、尺寸、温度以及基底的性质和基底温度。相应地调整工艺参数以向颗粒流中最大数量的颗粒提供临界速度。例如，含有0.7wt％的N、19wt％的Mn、15wt％的Cr和其余的铁的氮合金粉末—粉末尺寸范围为20pm至45pm—在500℃的颗粒温度下需要超过500m/s的临界速度以成功形成固结合金层。在一些实施例中，前体粉末尺寸介于5微米与250微米之间，在一些实施例中介于5微米与150微米之间，并且在一些实施例中介于10微米与75微米之间。颗粒流可以被引导到基底上，并且在撞击和结合时，保护层被固结。粉末温度以及目标温度基本上保持在合金的熔点以下，从而将合金化的氮保留在保护层中。因此，涂层制作可以在开放气氛中进行，不需要高压氮环境。此外，喷嘴可以可操作地连接到能根据预编程路径穿过喷嘴的机器人。此外，保护层可以逐层构建，直至达到要求的厚度。取决于应用，在一些实施例中，层的厚度为5微米，在一些实施例中为10微米±10％，在一些实施例中为100微米±10％，在一些实施例中为1,000微米±10％，并且在一些实施例中大于1,000微米。诸如电源、控制系统、辅助加热源和储气罐等辅助部件未被示出，并且可以理解它们包含在系统中。可以以多种方式配置制造系统。例如，可以采用CNC运动系统代替机器人。此外，可以部署另一个机器人来操纵基底。整个系统可以封闭在受控环境室中。

在一些实施例中，可以以各种形式制作氮合金层。整个层的氮含量可以是均匀的。一些实施例可包括沿着厚度具有两种不同氮含量的保护层。这可以通过采用具有不同氮含量的两种不同粉末前体来实现。另外，通过部署几种氮含量逐渐变化的粉末，氮含量可以沿着厚度逐渐变化。

现在参照图6A、6B和6C，包括车轮组件100和机械制动组件120的车轮和制动组件103的实施例被分别示出为机械地联接到车轮组件100并且是孤立的。机械制动组件120包括制动衬块122和致动器124，致动器124包括致动管线126和制动衬块活塞128。图6A、6B和6C所示的特定说明性实施例包括两个活塞128，它们分别机械地联接到两个制动衬块122。致动管线126可以构造成接收例如液压流体。液压流体可以由一个或多个外部系统致动以充填活塞128的腔室，从而致动制动衬块122以使之平行于旋转轴线114延伸并接触制动转子102以抑制车轮组件100旋转。在实施例中，致动管线126可以包括一个或多个端口，例如用于发送和/或接收液压流体—即用于将液压流体施加到外部系统和/或用于再循环使用过的液压流体—的端口130。虽然具体示出的实施例示出了两个活塞128和两个制动衬块122，但可以设想机械制动组件120可以包括一个或多个活塞128和一个或多个制动衬块122。此外，可以设想多个活塞128可以用于致动单个制动衬块122，并且相反地，多个制动衬块122可以由单个活塞128致动。另外，可以设想，在一些实施例中，活塞128的各个腔室流体地并联或串联联接到致动流体系统。

如图6A、6B和6C所示，机械制动组件120包括用于将该机械制动组件120联接到车辆的联接机构121。机械制动组件120构造成在车轮组件100相对于车辆旋转时相对于车辆保持静止(位置固定)，从而在机械制动组件120与车轮101之间产生相对旋转运动。因此，在致动器124致动时，机械制动组件120可致动以抑制车轮101的旋转。

参照图7A和7B，示出了与机械制动组件120相关的车辆转向节132。车辆转向节132和机械制动组件120可以构造成在车轮轴承134处联接到车轮101。车轮轴承134可以是构造成联接到车轴(未示出)并且可以包括多个螺栓136，所述螺栓用于选择性地将车轮组件100联接到车轴并将机械制动组件120和车辆转向节132联接到车轮组件100。车辆转向节132可以包括用于将车辆转向节132联接到其它系统(例如，转向系统等)的多个其它机械接口。

参照图8A、8B和8C，在一些实施例中，机械制动组件120可以包括榫舌-沟槽组件137，该榫舌-沟槽组件包括榫舌138，该榫舌138在车辆向外方向(即，坐标轴的+y方向)上延伸并且径向向内延伸到形成在车轮组件100的制动转子102中的沟槽140中。榫舌138和沟槽140可以配合以在车轮101转动时抑制车轮组件100和机械制动组件120的挠曲并承受各种力。换言之，榫舌138和沟槽140配合以将机械制动组件120和车轮101对准。在实施例中，榫舌138可以与制动转子102成一体和/或可以由与车轮101及其部件相同的材料组成。例如，榫舌138可以是合金，例如铝或镁合金。沟槽140可以是从制动转子102的最外半径朝向轮毂108径向向内延伸的沟槽或通道。

参照图9A和9B，车轮组件100的一些实施例包括制动转子102上的第二制动表面142。第二制动表面142可以与制动转子102的制动表面104相对。第二制动衬块或制动卡钳144可以构造成接触第二制动表面142，从而引起摩擦并抑制车轮组件100围绕旋转轴线114的旋转运动。第二制动衬块或制动卡钳144可以通过多个螺栓147固定到制动机械制动组件120上。第二制动衬块或制动卡钳144可以例如由弹簧致动，该弹簧可以联接到致动机构，例如致动器124，使得在应用车辆制动器时，致动器124致动第二制动衬块或制动卡钳144以抑制车轮101的旋转运动。在实施例中，第二制动表面142和制动表面104可以夹着多个翅片106。衬里117也可以设置在第二制动表面142的一部分上。这里关于衬里116的公开内容同样适用于衬里117。这样，衬里117可以以与衬里116相同的方式形成，并且包括与本文公开的衬里116相同的成分。例如，衬里117可以包括Fe和N，并且被称为FeN层。在一个实施例中，衬里117可以与衬里116相同，或者衬里117可以具有与衬里116不同的材料成分。

图10A和10B示出了包括车轮组件100’和机械制动组件120的车轮和制动组件103’的一个实施例。在随后的描述中，相同的附图标记将用于不同的实施例以指示相似的零件。车轮组件100’包括车轮101’和不与车轮101’一体化的制动转子102’，这与和车轮101一体化的制动转子102相反。即，制动转子102’和车轮101’可以是分开地构造的单独零件，而不是整体件。在制动转子102’和车轮101’分开构造的实施例中，制动转子102’和车轮101’可以选择性地与从车轮轴承134延伸的一个或多个螺栓136联接。螺栓136可以通过形成多个凸耳-螺母螺栓对的相关凸耳螺母145固定到车轮101’上。在其它实施例中，制动转子102’和车轮101’可以使用其它机构如锁和钥匙来固定。机械制动组件120和车辆转向节132可以使用一个或多个螺纹紧固件146联接到车轮轴承134。制动转子102’和车轮101’可以通过例如锻造分开构造，并由相同的材料制成。

现在参照图11A、11B、12A和12B，示出了包括车轮组件100a和机械制动组件120a的车轮和制动组件103a的一个实施例。车轮组件100a包括车轮101a和制动转子102a，制动转子102a包括具有波状轮廓的制动表面104a，该波状轮廓构造成与衬有制动衬块如122的制动蹄片122a的波状轮廓相匹配。制动蹄片122a是机械制动组件120a的一部分。在一些实施例中，制动表面104a可以包括衬里116a。在一些实施例中，衬里116a可以包括轻合金，例如铝、镁或钛。在一些实施例中，衬里116a是包括含氮合金如高氮钢、Cr₂N、TiN、AlN等的层，如美国临时专利申请No.62/635,744和No.62/810,680以及国际申请PCT/US2019/019717和PCT/US2020/019894中更详细描述的。应当理解，用于本文所描述的衬里116的材料以及形成方法同样适用于衬里116a。具有波状轮廓的制动表面、例如制动表面104a具有比图3A和3B的制动表面104大的表面积。因此，对于给定的车轮组件100a，制动表面104a可以分别在制动衬块或制动蹄片与制动表面如制动衬块122、制动蹄片122a和制动表面104a之间表现出更大的摩擦，并且因此表现出安装有车轮组件100a的车辆的更快减速和更短的停止。虽然特定的说明性实施例示出了弧形或曲线形状的波状轮廓，但应当理解，可以考虑增加制动表面104a与蹄片122a之间的接触面积的任何轮廓。虽然特定说明性实施例将制动转子102a描绘为与车轮101a一体化，但应理解，在一些实施例中，制动转子102a和轮101a可以是车轮组件100a中的分开的部件。

机械制动组件120a包括一对制动蹄片122a，每个制动蹄片都包括制动衬块如制动衬块122、一个或多个偏置弹簧108a和致动器110a。致动器110a致动以迫使制动蹄片122a在径向上彼此分开，从而制动蹄片122a在制动转子102a的制动表面104a上的接触抑制车轮101a的旋转。制动蹄片122a包括外表面123，该外表面至少部分地围绕机械制动组件120a的圆周延伸，并且构造成在机械制动组件120a致动时接触制动表面104a以抑制车轮组件100a的旋转。在致动器110a致动时，制动蹄片122a径向向外膨胀，从而接触制动转子102a的制动表面104a。当致动器110a被释放时，偏压弹簧108a可以使蹄片122a返回到它们的初始位置。

现在参照图13A、13B、14A、14B和14C，车轮和制动组件103b的一个实施例的部件被示出为包括车轮组件100b和机械制动组件120b。车轮组件100b包括具有波状制动表面104b的制动转子102b。在一些实施例中，波状制动表面104b可以包括衬里116b，其在组成和构造上类似于衬里116和衬里116a。车轮组件100b构造成对应于机械制动组件120b，机械制动组件120b类似于机械制动组件120—它包括具有与制动转子102b的波状制动表面104b相匹配的波状轮廓的至少一个制动衬块122b。应当理解，制动转子102b可以与车轮101b的其它部件一体化，或者可以是与车轮101b分开形成并与其联接的单独部件。在一些实施例中，波状制动表面104b可以包括轻合金，例如铝、镁或钛。在实施例中，波状制动表面104b可以涂覆有例如包括氮合金如高氮钢、Cr₂N、TiN、AlN等的层，如在美国临时专利申请No.62/635,744和No.62/810,680以及国际申请PCT/US2019/019717和PCT/US2020/019894中更详细描述的。该层可以增加制动衬块122b与波状制动表面104b之间的摩擦并且可以具有与制动衬块122b相似的热膨胀系数。机械制动组件120b可以如本文所述那样工作。例如，诸如致动器124的致动器的致动可以使制动衬块122b致动以接触波状制动表面104b，从而在波状制动表面104b与制动衬块122b之间产生摩擦并抑制车轮组件100b的旋转。在特定实施例中，波状制动表面104b是具有在车辆向内的方向上、即在-y方向上凸起的轮廓的弧形或曲线，如图13B和14B所示。通常，该轮廓增加了制动衬块122b与波状制动表面104b之间的接触表面积，从而增加了制动衬块122b与波状制动表面104b之间的摩擦。应当理解，波状制动表面104b可以采用任何轮廓，使得制动衬块122b包括互补轮廓并且与平坦轮廓相比表面积增加。机械制动组件120b与本文关于机械制动组件120所描述的类似地致动。

现在参照图15A、15B、16A和16B，示出了车轮和制动器组件203的一个实施例。该车轮和制动器组件203包括车轮组件200和用于抑制机械地联接到车轮轴承230的车轮201的旋转的制动组件205。因此，车轮和制动器组件203可以被称为混合车轮和制动组件，因为它既利用电制动力又利用机械制动力。车轮组件200包括车轮201和一体式制动转子202。车轮组件200和车轮轴承230可以围绕旋转轴线114旋转。制动组件205包括驱动齿轮206、致动器208和电制动组件210，该电制动组件210包括围绕旋转轴线114的线圈212和与线圈212同心并构造成相对于线圈212绕旋转轴线114旋转的磁性盘组件228。驱动齿轮206可联接到车轮轴承230，使得驱动齿轮206随车轮轴承230旋转(即，驱动齿轮206与车轮轴承230之间没有相对旋转)。磁性盘组件228在包括盘齿轮232的盘218的周边216处包括多个磁体214。电制动组件210还可包括一个或多个小齿轮220，其可接合以机械地联接驱动齿轮206和盘218从而引起多个磁体214与线圈212之间的相对旋转。相对旋转产生可以抑制车轮201围绕旋转轴线114旋转的电动力。更具体地，驱动齿轮206与车轮201和车轮轴承230一起围绕旋转轴线114旋转。在致动电制动组件210时，小齿轮220接合以将驱动齿轮206与盘齿轮232联接，从而使盘218随车轮201和车轮轴承230一起旋转以产生电动力，该电动力趋于抑制车轮201旋转并感生电流。感生的电流可以经由储电设备与线圈212的电连接(未示出)发送到电池或其它储电设备。

制动组件205进一步包括机械制动组件222，该机械制动组件222包括制动衬块224和固定地联接到车轮201的制动转子202。在一些实施例中，制动转子202是一体式制动转子，但应当理解，在一些实施例中，制动转子202可以与车轮201的其它部件分开。机械制动组件222可以与机械制动组件120和机械制动组件120b类似地操作和构造，如本文所述，并且在一些实施例中可以被替代。因此，以上关于机械制动组件120的公开内容同样适用于机械制动组件222，并且因此在适当的情况下包括相似的附图标记。类似地，还应当理解，制动转子202可以代替制动转子102、制动转子102’、制动转子102a和制动转子102b中的任一个，因为这里讨论的类似部件可以适用于车轮组件之间。

致动器208可以致动以将小齿轮220联接在驱动齿轮206与盘齿轮232之间。小齿轮220可以包括与致动器208流体联接的小齿轮活塞221，例如液压致动器，其中可以应用液压流体以从致动器208进入小齿轮活塞221，从而迫使小齿轮220就位。这可引起线圈212与盘218之间的相对旋转，所述线圈212不相对于制动组件205可安装到其上的假想车辆的车身旋转。另外，致动器208可致动以引起制动衬块224平行于旋转轴线114延伸以接触制动转子202。例如，制动衬块224可通过施加液压流体以填充活塞128并迫使制动衬块224与制动转子202接触而被致动，类似于如本文所描述的机械制动组件120。

在包括一体式制动转子以及单个制动表面和制动衬块的实施例、如图3A和3B的一体式制动转子102中，将制动转子102集成到单侧可以减小部件的尺寸并且提供允许将线圈212集成到车轮101上的布置。即，如图15A、15B、16A和16B所示，线圈212和制动衬块224可以集成到车轮201的单侧，从而从同一侧影响车轮201。

在实施例中，制动组件205，也即致动器208，可以基于不同标准来致动电制动组件210和机械制动组件222。例如，可以基于第一接合标准(例如，在车轮201的特定转速下致动)来致动电制动组件210以抑制车轮201围绕旋转轴线114旋转，并且可以基于第二接合标准(例如，在车轮201的特定转速下致动)来致动机械制动组件222以抑制车轮201围绕旋转轴线114旋转。在实施例中，第一接合标准可以基于第一转速范围，并且第二接合标准可以基于第二转速范围，该第二转速范围可以与第一转速范围重叠或不重叠。例如，车辆可以包括电制动组件210和机械制动组件222并且可以以特定速度行驶。例如，车辆可以以各种速度行驶，包括例如每小时30英里(MPH)、45MPH和70MPH。在实施例中，当车辆以高速(例如，70MPH)和/或低速(例如，30MPH)运行时，车辆可以致动电制动组件210以减慢车辆，并且可以在其以高速和/或低速运行时致动机械制动组件222。在实施例中，当车辆以中等速度(例如，45MPH)行驶时，车辆可以接合电制动组件210和/或机械制动组件222。车轮201的特定转速以及车辆的速度及其电制动组件210和机械制动组件222可致动的范围是可变的。

电制动组件210可以与一个或多个系统电联接以再生电能，从而储存在例如电制动组件210安装到其上的车辆的电池组中。即，线圈212与围绕线圈212的多个磁体214之间的相对旋转运动可在线圈212中感应出可用于给电池充电的电流。在一些实施例中，电制动组件210的接合以及因此电流的感应可以基于车辆速度。例如，仅当车辆以高于例如50MPH、60MPH、70MPH等的速度运行时，才可以启用电制动组件210。作为一个示例，可以基于车轮201的转速来确定车速。在实施例中，无论电制动组件210是否被致动，机械制动组件222都可以接合。在一些实施例中，电制动组件210和机械制动组件222中的一者或两者的接合基于感测到的制动力的大小。例如，如果车辆的使用者以特定水平的力(例如，相对高水平的力)推压制动踏板，则电制动组件210和机械制动组件222两者都可以接合。在实施例中，如果用户以相对低水平的力推压制动踏板，则电制动组件210和机械制动组件222中的仅一者可以接合。在这样的实施例中，两个组件中的哪个组件接合可以基于车辆速度(例如，基于车轮的转速来确定)。

现在参照图17A、17B、18A、18B和18C，示意性地描绘了马达/发电机组件300，它用于引起车轮组件或车轮302如车轮组件100、车轮组件100a和车轮组件100b的旋转并使用马达/发电机304抑制车轮302围绕车轴306旋转。马达/发电机304包括转子线圈308和定子310。定子310包括一个或多个磁体309，并且与转子线圈308同心地构造成使得转子线圈308相对于定子310的旋转感应出电流并产生电动力。定子310和转子线圈308可以各自安装到车轴306或马达/发电机组件300的某一其它部分上，使得它们能相对于彼此旋转。例如，转子线圈308和定子310可以安装在旋转轴承320上。转子线圈308可以与车轴306联接，使得转子线圈308与车轴306一起旋转，而定子310经由旋转轴承320安装到车轴306上，使得定子310能相对于转子线圈308和车轴306旋转。图17A、17B、18A、18B和18C还包括用于将车轮302联接到假想车辆上的各种装置和组件(例如，支柱和减振组件、转向系统连接、车辆转向节等)。

参照图18A、18B和18C，马达/发电机组件300包括致动组件312。致动组件312包括致动臂314，该致动臂314构造成基于致动组件312的活塞316的致动而向内和向外(即，沿坐标轴的+/-y方向)移动。活塞316可以移动致动臂314，使得致动臂314的接触部分318接触定子310以抑制定子310旋转，从而在转子线圈308与定子310之间产生相对运动。致动臂314可以包括与车轴306的鞍座连接部，其允许车轴306相对于致动臂314旋转，但可以设想，可以使用致动臂314与车轴306之间的允许其间的相对旋转的任何连接。在一些实施例中，致动臂314与车轴306之间没有连接。

在操作中，致动组件312致动活塞316以分别向外或向内推动或拉动致动臂314。随着活塞316移动，致动臂314与定子310接触并防止其相对于转子线圈308旋转。即，转子线圈308与车轴306直接联接，并因此与车轴306一起旋转。当致动臂314接合时，定子310的旋转被抑制并且产生电动力，转子线圈308与定子310之间的相对运动感应出电流。该电动力趋向于抑制车轴306和车轮302的旋转。感应电流可以储存在电池或本文所描述的其它储电装置中。

相反地，马达/发电机组件300可用作马达(电动机，原动机)，产生使车轮302转动的电动力。即，致动臂314可以与定子310接合以抑制其旋转，并且可以将电流施加到转子线圈308，从而产生趋于引起转子线圈308并因此引起车轮302旋转的电动力。这种电动力可以根据电流施加到转子线圈308的方向来使车轮302可以安装到其上的假设车辆被向前或向后推进。

虽然本文已经说明和描述了特定实施例，但应当理解，在不脱离要求保护的主题的范围的情况下可以进行各种其它变更和修改。此外，虽然本文已经描述了要求保护的主题的各个方面，但是这些方面不需要组合使用。因此，所附权利要求旨在涵盖在要求保护的主题的范围内的所有此类变更和修改。

应当理解，本文描述的附图不一定按比例绘制。然而，应当理解，所公开的方面仅仅是说明性的并且可以以各种替代形式来体现。因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而仅作为本文所描述的方法、系统和设备的任何方面的代表性基础和/或作为教导本领域技术人员以各种方式采用本文所描述的方法、系统和设备的代表性基础。

还应理解，本文所描述的方法、系统和设备不限于本文所描述的具体方面和方法，因为具体部件和/或条件当然可以变化。此外，本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的，而非旨在以任何方式进行限制。

将会理解，尽管用语“第一”、“第二”、“第三”等在文中可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但这些元件、部件、区域、层和/或区段不应当受这些用语限制。这些用语仅用于将一个元件、构件、区域、层或区段与另一元件、部件、区域、层或区段相区分。因此，下文说明的“第一元件”、“部件”、“区域”、“层”或“区段”可被称为第二(或其它)元件、部件、区域、层或区段而不脱离文中的教导。

本文中所用的术语仅出于描述特定实施方式的目的且并非旨在加以限制。如本文所用的单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式，包括“至少一个”，除非内容明确表示其它情况。“或”的意思是“和/或”。如本文所用，用语“和/或”包括一个或多个相关联的所列条目的任何和所有组合。将进一步理解，当在本说明书中使用时，用语“包含”或“包括”指定所述及特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组的存在或增加。用语“或其组合”是指包括前述要素中的至少一个的组合。

除非另有定义，本文所使用的所有用语(包括技术和科学用语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解，诸如在常用词典中定义的那些用语，应当被解释为具有与其在相关技术和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且不会以理想化或过于正式的意义进行阐释，除非文中明确地这样定义。

除了本文所示出和描述的那些之外，本发明的各种修改对于以上描述领域的技术人员来说将是显而易见的。这种修改也旨在落入所附权利要求的范围内。

应理解，除非另有说明，否则所有试剂(反应物)均可通过本领域已知的来源获得。

本说明书提到的所有专利、出版物和申请指示了本发明所属领域的技术人员的水平。这些专利、出版物和申请通过引用并入本文，其程度就好像每个单独的专利、出版物或申请被具体地和单独地通过引用并入本文一样。

以上描述是对本发明的特定实施例的说明，但并不意味着是对其实践的限制。