非晶态软磁合金材料.
非晶态合金的特性
非晶态软磁合金的特性——中国磁材网与晶态软磁合金相比，非晶态软磁合金具有以下特点：(1)优良的软磁性：由于晶态材料如硅钢、Fe-Ni坡莫合金或铁氧体等磁性受各向异性相互干扰，磁导率会下降，损耗增大。
而非晶态合金不存在晶体结构，因此不存在磁晶各向异性，所以磁导率、矫顽力等磁性参数主要取决于饱和磁致伸缩值的大小以及内部应力状态。
当λs︾0时，应有最佳的软磁特性。
同时，非晶态合金组织结构均匀，不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物，因此可望获得比晶态更高的磁导率μ和更小的矫顽力Hc。
由于合金有约20at%的类金属原子，因此它们的饱和磁化强度一般低于相应的晶态合金。
其中以铁基合金的饱和磁化强度最高，但最高值也不超过1.8T 。
居里温度也较晶态合金低。
(2)感生磁各向异性常数Ku：非晶合金虽然不存在磁晶各向异性，但它并不是磁各向同性的。
它在制备和以后的热处理过程中可以感生出磁各向异性。
利用由磁场退火感生的磁各向异性来控制合金的磁性已在实际上应用。
由磁场退火感生的磁各向异性大小和合金中磁性元素含量的关系蓦本符合原子对方向有序理论，但存在一定偏离。
（3）高强度：由于没有通常所说的晶体缺陷(如晶界、位错)等，没有滑移变形和易断裂的晶面，非晶合余具有更高的强度和硬度，例如：一些非晶合的抗拉强度可以达到3920MPa，维氏硬度可大于9800MPa，为相应晶态合金的5～10倍，可与铁氧体相媲美。
而且强度的尺寸效应很小，它的弹性也比一般金属好，弯曲形变可达50%以上。
(4) 化学特性：由于非晶态金属的结构均匀，没有与晶态相关联的缺陷，像晶粒边界、位错和堆垛层错。
另外，制备非晶态合金的熔融状态快淬可以防止在淬火过程中的固态扩散。
于是，它们也没有像第二相、沉淀和偏析等缺陷。
因此，在与表面有关的特性(像腐蚀和催化)方面，非晶态合金被认为是理想的化学均匀合金。
例如，在中性盐和酸性溶液中，低铬的铁基金属玻璃(如Fe27Cr8P13C7)的耐腐蚀性优于不锈钢，这是一般晶态软磁合金所难以达到的。
什么是软磁材料
什么是软磁材料软磁材料是一类具有良好磁性能和磁导率的材料，广泛应用于电力电子、通信、医疗设备等领域。
软磁材料具有低磁滞、低铁损、高饱和磁感应强度和高导磁率等特点，能够有效地转换和传输电能和磁能，是电磁器件中不可或缺的重要材料。
软磁材料主要分为铁素体材料和非晶合金材料两大类。
铁素体材料包括硅钢、镍铁合金等，具有良好的导磁性能和机械性能，广泛应用于变压器、电感器、电机等领域。
非晶合金材料是一种由非晶态微晶相组成的非晶态材料，具有极高的导磁率和低磁滞，适用于高频变压器、传感器等领域。
软磁材料的磁性能取决于其晶粒结构、化学成分和热处理工艺等因素。
通过合理设计材料配方和优化工艺参数，可以获得具有良好磁性能的软磁材料。
目前，随着材料科学和工艺技术的不断发展，新型软磁材料如非晶合金、纳米晶合金等材料不断涌现，为提高电磁器件的性能和降低能耗提供了新的可能。
软磁材料在电力电子领域具有重要应用，如变压器、电感器、电机等设备中都需要大量的软磁材料。
在变压器中，软磁材料能够有效地传输和转换电能，提高能效和稳定性；在电机中，软磁材料能够产生良好的磁场，提高电机的输出功率和效率；在电感器中，软磁材料能够减小磁滞损耗，提高传感器的灵敏度和稳定性。
除了电力电子领域，软磁材料还在通信、医疗设备等领域有重要应用。
在通信设备中，软磁材料用于制造高频变压器、滤波器等元器件，提高设备的传输速率和稳定性；在医疗设备中，软磁材料用于制造医疗磁共振设备、医疗电子器件等，提高设备的成像质量和稳定性。
总之，软磁材料是一类具有重要应用前景的材料，在电力电子、通信、医疗设备等领域发挥着重要作用。
随着材料科学和工艺技术的不断发展，相信软磁材料将会在更多领域展现其重要价值，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
2023年非晶软磁合金材料行业市场环境分析
2023年非晶软磁合金材料行业市场环境分析一、行业概述非晶合金材料是一种新型的金属材料，由于其具有优良的软磁性能，被广泛应用于电力传输、电子信息、汽车电气设备、航空航天和医疗器械等领域。
非晶合金材料是一种非晶态的金属材料，它是将大量的金属元素熔化后快速冷却而成的，具有高温稳定性、高饱和磁感、低磁留、低矫顽力、高导磁率等特点。
二、市场需求分析（一）国内市场需求1、电力传输行业：随着我国电力工业的快速发展，电线圈材料对高导磁率和低损耗的非晶合金材料需求量增加。
非晶合金材料可以在电器设备的工作环境下保持高导磁率，放电时也不会产生电流噪声，被广泛应用于变压器、电感器等电力设备。
2、电子信息行业：在电子设备中，非晶合金材料被用作高频变压器、反激变压器、信号变压器等，以提高设备的工作效率和稳定性。
3、汽车电气设备行业：随着国内汽车行业的高速发展，对非晶合金材料的需求也不断增加。
在车辆电子系统中，非晶合金材料被用作变压器、传感器等，以提高车辆的性能和稳定性。
4、航空航天行业：在国防工业中，非晶合金材料被用作高速电动机、变压器、动力电源等，以提高飞行器的传动效率和能量密度。
5、医疗器械行业：在医疗器械中，非晶合金材料被用作人工心脏、人工血管、心脏起搏器等，以提高器械的性能和安全性。
（二）全球市场需求除了国内市场需求，随着世界经济的发展和全球化计划的推进，全球市场对非晶合金材料的需求也在不断增加。
欧美、日本等发达国家在汽车、电子、军工等领域对非晶合金材料的应用很广，对非晶合金材料的需求量较大；而新兴工业国家，如印度、巴西、俄罗斯等也在逐渐认识到非晶合金材料的重要性，市场需求呈上涨趋势。
三、市场竞争分析目前国内非晶合金材料的市场竞争格局主要分为两大阵营：一是在早期较早进入该领域的玻璃钢研究所，如华南理工大学、中南大学等；二是近年来涌现的多家新进企业，如烟台非晶材料技术研究中心、长春益力新材料技术开发有限公司等。
这些企业在技术研发、产能升级、市场销售等方面，都在积极争夺市场份额。
非晶纳米晶软磁材料
非晶/纳米晶软磁材料一．应用领域非晶态软磁合金材料为20世纪70年代问世的一种新型材料，因具有铁芯损耗小、电阻率高、频率特性好、磁感应强度高、抗腐蚀性强等优点，引起了人们的极大重视，被誉为21世纪新型绿色节能材料。
其技术特点为：采用超急冷凝固技术使合金钢液到薄带材料一次成型；采用纳米技术，制成介于巨观和微观之间的纳米态(10-20nm)软磁物质。
非晶、纳米晶合金的优异软磁特性都来自于其特殊的组织结构，非晶合金中没有晶粒和晶界，易于磁化；纳米晶合金的晶粒尺寸小于磁交换作用长度，导致平均磁晶各向异性很小，并且通过调整成分，可以使其磁致伸缩趋近于零。
【表1】列出了非晶/纳米晶近年来，随着信息处理和电力电子技术的快速发展，各种电器设备趋向高频化、小型化、节能化。
在电力领域，非晶、纳米晶合金均得到大量应用。
其中铁基非晶合金的最大应用是配电变压器铁芯。
由于非晶合金的工频铁损仅为硅钢的1/5～1/3，利用非晶合金取代硅钢可使配电变压器的空载损耗降低60﹪～70﹪。
因此，非晶配电变压器作为换代产品有很好的应用前景。
纳米晶合金的最大应用是电力互感器铁芯。
电力互感器是专门测量输变电线路上电流和电能的特种变压器。
近年来高精度等级（如0.2级、0.2S级、0.5S级）的互感器需求量迅速增加。
传统的冷轧硅钢片铁芯往往达不到精度要求，虽然高磁导率玻莫合金可以满足精度要求，但价格高。
而采用纳米晶铁芯不但可以达到精度要求、而且价格低于玻莫合金。
在电力电子领域，随着高频逆变技术的成熟，传统大功率线性电源开始大量被高频开关电源所取代，而且为了提高效率，减小体积，开关电源的工作频率越来越高，这就对其中的软磁材料提出了更高的要求。
硅钢高频损耗太大，已不能满足使用要求。
铁氧体虽然高频损耗较低，但在大功率条件下仍然存在很多问题，一是饱和磁感低，无法减小变压器的体积；二是居礼温度低，热稳定性差；三是制作大尺寸铁芯成品率低，成本高。
目前采用功率铁氧体的单个变压器的转换功率不超过20kW。
软磁材料分类
软磁材料分类以软磁材料分类为标题，写一篇文章:软磁材料是指在外加磁场下具有高磁导率和低磁滞损耗的材料，主要应用于电子设备、通信设备、电力设备等领域。
根据其物理性质和化学组成的不同，软磁材料可以分为多种类型。
本文将以此为主题，介绍几种常见的软磁材料分类。
一、铁氧体材料铁氧体材料是一类非常重要的软磁材料，其主要成分为氧化铁和一些稀土元素。
铁氧体材料具有高磁导率、低磁滞损耗和较高的饱和磁感应强度，适用于高频应用。
常见的铁氧体材料有镍锌铁氧体（NiZn）、锌铁氧体（ZnFe）、锰锌铁氧体（MnZn）等。
二、铁基合金材料铁基合金材料是指以铁为主要成分，同时添加一定的合金元素来调节其磁性能的软磁材料。
常见的铁基合金材料有铁铝合金、铁硅铝合金、铁镍合金等。
铁基合金材料具有高磁导率、低磁滞损耗和良好的饱和磁感应强度，适用于高频应用和高温环境下的使用。
三、非晶态合金材料非晶态合金材料是一类由金属元素组成的非晶态结构的软磁材料。
它们具有高磁导率、低磁滞损耗和较高的饱和磁感应强度，适用于高频应用和大功率变压器。
非晶态合金材料具有优异的软磁性能，是目前软磁材料研究的热点之一。
四、纳米晶材料纳米晶材料是指在纳米尺度下制备的具有高磁导率和低磁滞损耗的软磁材料。
纳米晶材料具有优异的磁性能和高温稳定性，适用于高频应用和大功率电子设备。
纳米晶材料的制备技术和表征方法是当前研究的热点之一。
五、复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料组成的软磁材料。
常见的复合材料包括软磁粉末和有机粘结剂的复合材料、软磁粉末和金属基底的复合材料等。
复合材料具有高磁导率、低磁滞损耗和较高的饱和磁感应强度，适用于高频应用和大功率电子设备。
总结一下，软磁材料根据其物理性质和化学组成的不同可以分为多种类型，包括铁氧体材料、铁基合金材料、非晶态合金材料、纳米晶材料和复合材料等。
这些材料都具有高磁导率、低磁滞损耗和良好的饱和磁感应强度，适用于不同领域的应用。
随着科技的不断发展，软磁材料的分类和应用也将不断拓展，为电子设备和通信设备等领域的发展提供更多的选择和可能性。
非晶软磁合金材料业现状与发展前景
非晶软磁合金材料业现状与发展前景1非晶软磁合金材料及其应用1.1非晶软磁合金材料及其形成机理我们根据原子排列方式把物质划分为晶体和非晶体两类。
物质里面的原子排列是整齐有序的叫做晶体;物质的原子排列是混乱的叫做非晶体。
通常情况下，金属及合金在从液体凝固成固体时，原子总是从液体的混乱排列转变成整齐的排列，即成为晶体。
但是，如果金属或合金的凝固速度非常快（例如用每秒高达一百万度的冷却速率将铁－硼合金熔体凝固），原子来不及整齐排列便被冻结住了，最终的原子排列方式类似于液体，是混乱的，这就是非晶合金（又称为金属玻璃）。
由于不同的物质形成非晶所需要的冷却速度大不相同。
单一金属需要每秒高达一亿度以上的冷却速度才能形成非晶态。
受目前工艺水平的限制，实际生产中难以达到如此高的冷却速度，普通的单一的金属难以从生产上制成非晶。
为了获得非晶态的金属，一般将金属与其它物质混合。
当原子尺寸和性质不同的几种物质搭配混合后，就形成了合金。
这些合金具有两个重要性质：①合金的成分一般在冶金学上的所谓“共晶”点附近，它们的熔点远低于纯金属，例如FeSiB合金的熔点一般为1200度以下，而纯铁的熔点为1538度；②由于原子的种类多了，合金在液体时它们的原子更加难以移动，在冷却时更加难以整齐排列，也就是说更加容易被“冻结”成非晶。
有了上面的两个重要条件，合金才可能比较容易地形成非晶。
实际上，目前所有的实用非晶合金都是两种或更多种元素组成的合金，例如Fe-Si-B，FeNiPB，CoZr，ZrTiCuNi等。
迄今为止，国内外非晶合金开发最多的是作为软磁材料的一类。
它们在化学成分上的一个共同点是：由两类元素组成：一类是铁磁性元素（铁、钴、镍或者他们的组合），它们用来产生磁性；另一类是硅、硼、碳等，它们称为类金属，也叫做玻璃化元素，有了它们，合金的熔点比纯金属降低了很多，才容易形成非晶。
1.2非晶软磁合金材料的种类1.2.1铁基非晶合金铁基非晶合金：主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。
非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍汇总
性能特点 应用范围 各种滤波器
所用非晶材料性能特点
具有极高的初始导磁率，在地磁场下具有大的阻抗和插入损耗， 对若干扰具有极好的抑制作用，在较宽的频率范围内呈现出无共 振插入损耗特性。 高初始导磁率：是铁氧体的5-20倍，因而具有 更大的插入损耗，对传导干扰的抑制作用远大于铁氧体。 高饱和磁感应强度：比铁氧体高2-3倍。在电流强干扰的场合不易 磁化到饱和。 卓越的温度稳定性：较高的居里温度，在有较大温度波动的情况 下，合金的性能变化率明显低于铁氧体，具有优良的稳定性，而 且性能的变化接近于线性。 灵活的频率特性：而且更加灵活地通过调整工艺来得到所需要的 频率特性。通过不同的制造工艺，配合适当的线圈匝数可以得到 不同的阻抗特性，满足不同波段的滤波要求，使其阻抗值大大高 于铁氧体。
非晶及纳米晶软磁合金磁芯
磁放大器磁芯 滤波电感磁芯 高频大功率磁芯 恒电感磁芯 电流互感器磁芯 实例1：磁芯在开关电源中使用 实例2：非晶磁芯在LED灯具上应用
磁放大器磁芯
什么是磁放大器 性能特点
应用范围 计算机ATX电源和通讯开关电源
性能特点
应用范围
磁放大器能使开关电源得到精确的控制，从而 提高了其稳定性。
AC/DC电源
电池充电器
电流互感器磁芯
将大电流变成小电流的互感器。作用是把数值 较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较 小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。 如400/5的电流互感器，可以把实际为400A的 电流转变为5A的电流。 电力互感器磁芯 精密电流互感器 保护用电流互感器
电力互感器磁芯
应用范围
各种型号滤波电感
非晶态软磁合金材料
1非晶体软磁合金的概念非晶态软磁合金是一种无长程有序、无晶粒合金，又称金属玻璃，或称非晶金属。
2、非晶态软磁合金的结构非晶态合金是指原子不是长程有规则排列的物质。
一般晶态金属的原子密集规则排列切具有周期性，这种结构特征叫作原子排列的长程有序。
和晶态金属相比，非晶态合金结构没有长程有序、间隙较多、但是均质、各项同性。
其原子结构和各种特性表明,非晶无序并不是“混乱”，而是破坏了长城有序系统的周期性和平移对称性，形成一种有缺陷的，不完整的有序即最近邻或局域短程有序。
这种短程序只是由于原子间的相互关联作用，是其在小于几个原子间距的小区间内仍然保持着位形和组分的某些有序特征，故具有短程序。
2.1 非晶态结构的主要特征2.1.1 结构短程有序非晶态软磁合金固体的密度，一般与同成份的晶体差不多，约低2—3％。
这就是说，原子间的平均距离，在液态、晶态或非晶态中都是差不多的。
如果两原子间的相互作用主要是原子间距的函数，则形成凝聚态时的总结合能可近似地看成是原子对结合能的叠加。
这就很易觉察到，各种情况下原子的电子运动情况一般也不至于引起太大的突变。
这样，非晶态软磁合金固体中各原子与其最近邻原子之间的关系就与晶态的类似了，即存在一定的有序结构，这也就是上面所提到的短程有序。
非晶态固体的短程序一般可分为两大类：化学短程序和几何短程序。
2.1.2 结构长程无序晶体结构的根本特点是它的周期性，即通过点阵平移操柞，可以与其自身重合。
在非晶态中，这种周期性消失了，非晶态的这种结构特征，我们称为长程无序性。
在非晶态软磁合金固体中，原子的主要运动是在其平衡位置附近的热振动。
它的结构无序性是在非晶态形成过程中保留下来的。
2.1.3 结构的亚稳性非晶态软磁合金固体的最重要特征是其亚稳性。
从热力学来讲，熔点以下的晶态，总是自由能最低的状态。
因此，非晶态软磁合金总是有向自由能最低的晶体转化的趋势。
2.2 非晶软磁合金的结构模型非晶态结构的描述和实验测定至今还存在很大的局限性。
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建造非晶态固体结构模型的主要根据是： a）满足原子(分子)间相互作用的势函数的要求； b）结构中不能出现原子周期性规则排列的区域； c）相应的结构应使体系的自由能最小； d）结构模型应具有相容性。 当根据模型的结构计算出的物理量与实验测量结构 达到最好的拟合时，该结构模型就是被研究物质的一种 可能结构。 目前公认的非晶态金属和合金的结构模型中，较好 的是硬球无规密堆模型(DR—PHS)。这种模型最初把原 子视为一定直径不可压缩的钢球，无规密堆即硬球尽可 能紧密堆积，结构中不包含可以容纳一个球的间隙。同 时，球的排列是无规的，当任何两个球之间的间距大于 直径的五倍时，他们位置之间的相关性很弱，不出现规 则周期性排列的有序区。
4、非晶体软磁合金的特点
非晶态软磁合金的磁导率和电阻率高，矫顽力 小，对应力不敏感，不存在由晶体结构引起的磁晶 各向异性，具有耐蚀和高强度等特点。此外，其居 里点比晶态软磁材料低得多，电能损耗大为降低， 是一种正在开发利用的新型软磁材料。
4.1 优良的磁性
与传统的金属磁性材料相比，由于非晶合金原 子排列无序，没有晶体的各向异性，而且电阻率高， 因此具有高的导磁率、低的损耗，是优良的软磁材 料，代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁 心、互感器、传感器等，可以大大提高变压器效率、 缩小体积、减轻重量、降低能耗。非晶合金的磁性 能实际上是迄今为止非晶合金最主要的应用领域。
作为软磁材料，希望它有高的饱和磁感应强度和 磁导率，低的矫顽力。这些软磁性能又和材料的磁晶 各向异性，磁致伸缩系数有关。磁晶各向异性系数和 磁致伸缩系数越小，组织结构越均匀，材料的软磁性 能就越好。非晶态磁性合金没有长程有序，因此非晶 磁性材料的磁晶各向异性为零，而且非晶磁性材料组 织结构均匀，不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物， 这样，非晶结构决定了其具有良好的软磁性能。但非 晶态磁性材料的磁致伸缩一般不为零，因为磁致伸缩 起源于短程相互作用。所以，非晶磁性材料的软磁特 性主要取决于磁致伸缩系数λ s的大小。当λ s≈0时， 则可得到高磁导率，低矫顽力的非晶软磁材料。除此 之外，非晶态合金的电阻率较高，因此涡流损耗低， 频率特性好，可应用在较高的频率范围。非晶态的结 构均匀，各向同性特点也决定了非晶材料具有高强度， 一定的韧性，并具有很强的抗腐蚀性等。
非晶态软磁合金固体的最重要特征是其亚稳性。 从热力学来讲，熔点以下的晶态，总是自由能最低的 状态。因此，非晶态软磁合金总是有向自由能最低的 晶体转化的趋势。
2.2 非晶软磁合金的结构模型
非晶态结构的描述和实验测定至今还存在 很大的局限性。通常采用的径向分布函数是一 种统计平均的近似，失去了不少结构信息，因 此晶体结构研究中采用的结构模型法在非晶态 结构的研究上显得更为重要。结构模型可以给 出原子在空间分布的三维图象，但其正确性必 须根据实验测定的一些物理量进行判定，例如 密度、原子填充因数等。径向分布函数是检验 结构模型的最重要的实验判据。
2.1.2 结构长程无序
晶体结构的根本特点是它的周期性，即通过点阵 平移操柞，可以与其自身重合。在非晶态中，这种周 期性消失了，非晶态的这种结构特征，我们称为长程 无序性。在非晶态软磁合金固体中，原子的主要运动 是在其平衡位置附近的热振动。它的结构无序性是在 非晶态形成过程中保留下来的。
2.1.3 结构的亚稳性
2.1 非晶态结构的主要特征
2.1.1 结构短程有序 非晶态软磁合金固体的密度，一般与同成份的晶 体差不多，约低2—3％。这就是说，原子间的平均距 离，在液态、晶态或非晶态中都是差不多的。如果两 原子间的相互作用主要是原子间距的函数，则形成凝 聚态时的总结合能可近似地看成是原子对结合能的叠 加。这就很易觉察到，各种情况下原子的电子运动情 况一般也不至于引起太大的突变。这样，非晶态软磁 合金固体中各原子与其最近邻原子之间的关系就与晶 态的类似了，即存在一定的有序结构，这也就是上面 所提到的短程有序。 非晶态固体的短程序一般可分为两大类：化学短 程序和几何短程序。
4.2 高强韧性
非晶态 软磁合金材料
非晶态软磁合金材料
•非晶态软磁合金的概念 •非晶态软磁合金的结构
•非晶态软磁合金的基本性能及产生机 理
•非晶体软磁合金的特点 •非晶态软磁合金的种类 •非晶态软磁合金的应用
1、非晶体软磁合金的概念
非晶态软磁合 金是一种无长 程有序、无晶 粒合金，又称 金属玻璃，或 称非晶金属。
表1列出了一些DRPHS模型的模拟计算结果与实验测定的 RDF的比较结果
模型 Finney (8000个 球) Bennet (3999个 球) r2/r1 r2/r1 r3/r1 密堆比例 ‘模型与实验分布 函数的比较 第二峰分裂，峰位
1.73
1.99
2.65Βιβλιοθήκη 0.637不符，“肩峰”高
度大 第二峰分裂较不明 显，而且r小处的峰 更弱，峰位亦不符 第二峰分裂明显， 其两个峰高度之比 与实验结果相近。 只是“肩峰”的峰 位仍未得到改善
2、非晶态软磁合金的结构
非晶态合金是指原子不是长程有规则排列 的物质。一般晶态金属的原子密集规则排列切 具有周期性，这种结构特征叫作原子排列的长 程有序。和晶态金属相比，非晶态合金结构没 有长程有序、间隙较多、但是均质、各项同性。 其原子结构和各种特性表明,非晶无序并不是 “混乱”，而是破坏了长城有序系统的周期性 和平移对称性，形成一种有缺陷的，不完整的 有序即最近邻或局域短程有序。这种短程序只 是由于原子间的相互关联作用，是其在小于几 个原子间距的小区间内仍然保持着位形和组分 的某些有序特征，故具有短程序。
1.75
2.00
2.68
0.62~0.63
sadoc二 元模型
1.65
2.00
2.60
0.52
把原子作为不可压缩的钢球是 一种零级近似，与实际材料中 原子间相互作用势的差别较大。 很多研究对DRPHS模型进行了改 进，采用不同作用势，“软化” 原子间相互作用的排斥势部分， 使之更接近于实际情况。
3、非晶态软磁合金的基本性能及其产生机理