非晶态合金 玻璃态金属

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非晶态金属的特点

非晶态金属的特点

非晶态金属的特点全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:非晶态金属是一类特殊的金属材料,具有许多独特的特性。

非晶态金属具有无序的结构,与晶态金属相比,非晶态金属具有更高的硬度、强度和耐腐蚀性。

在工程领域中,非晶态金属已经被广泛应用于各种领域,如电子、汽车、医疗等,取得了显著的成就。

非晶态金属的最大特点之一是其无晶格结构。

晶体具有有序的排列结构,而非晶态金属中原子的排列是无序的。

这种无序结构使得非晶态金属具有高度均匀性和致密性,因此具有更高的硬度和强度。

相比之下,晶体结构中原子的有序排列会导致晶界的存在,降低了金属的强度和硬度。

除了高硬度和强度外,非晶态金属还具有优异的耐腐蚀性。

由于其无晶格结构,非晶态金属在原子尺度上没有缺陷和孔隙,减少了氧化和腐蚀的可能性。

这使得非晶态金属在恶劣环境下具有更长的使用寿命和更好的稳定性。

另一个非晶态金属的特点是其优异的磁性能。

由于非晶态金属的无晶格结构,使得其具有优异的磁性特性,包括高饱和磁感应强度、低磁滞损耗和低磁导率。

这使得非晶态金属在磁记录和磁传感器等领域中具有广泛的应用前景。

非晶态金属还具有良好的形变性能和高温抗氧化性。

经过适当的处理,非晶态金属可以具备良好的可塑性,可以进行冷热加工,制备出各种复杂形状的零件。

非晶态金属在高温条件下能够抵抗氧化和腐蚀,具有优异的高温稳定性和耐久性。

非晶态金属具有无晶格结构、高硬度和强度、优异的耐腐蚀性、良好的磁性能、良好的形变性能和高温抗氧化性等特点,使得其在工程领域中具有广泛的应用前景。

随着科技的不断发展,相信非晶态金属将在未来取得更大的突破和进展,为人类社会的发展和进步作出更大的贡献。

第二篇示例:非晶态金属,又称非晶合金,是一种具有非晶结构的金属材料。

相对于晶态金属,在非晶态金属中,原子排列是无规则的,而且没有长程周期性的结构。

非晶态金属具有很多独特的特点,使其在材料科学领域得到了广泛的应用和研究。

非晶态金属具有优异的力学性能。

3-非晶态合金

3-非晶态合金

(稳定相)
(亚稳相)
(亚稳相)
E
A


D
(稳定相)
E:结晶过程;C:非晶形成过程 ;D:非晶晶化过程
与结晶相比,非晶态形成过程有以下特点:
(1)从熔体中形成非晶态的过程是:ABC 即:过热熔体 过冷熔体 非晶固相
(2)非晶形成是亚稳相之间相互转变,即: 稳定过热液相 亚稳过冷液相 亚稳固相
晶体
非晶
3、电性能 与晶态合金相比,非晶态合金的电阻率显著增高
(2~3倍),例如非晶态的Cu0.6Zr0.4合金的电阻率可 达 350cm , 而 晶 态 高 电 阻 合 金 的 电 阻 率 仅 为 100cm左右。这是由于非晶态合金原子的无序排 列而导致电子的附加散射所致。
非晶态合金的电阻温度系数( 1 d )比晶态合金的
• 非晶态结构:原子排列没有周期性,即原子的排 列从总体上是无规则的(长程无序),但是,近邻 原子的排列是有一定规律的(短程有序)
晶态和非晶态材料的X-射线衍射谱
晶态和非晶态材料的电子衍射图
晶体衍射花样
非晶合金衍射花样
2.亚稳定性
非晶态是一种亚稳态,其结构具有相对的稳定性,这种稳定 性直接关系非晶态材料的应用及使用寿命。
非晶合金发展及研究现状
• 1934年,德国人克雷默采用蒸发沉积法制备出非晶态合金。 • 1950年,布伦纳用电沉积法制备出了Ni-P非晶态合金。 • 1960年,DUWEZ等人从熔融金属急冷制成了金属玻璃并开
始进行研究。
• 1969年,美国人庞德和马丁研究了生产非晶态合金带材的 技术,为规模生产奠定了技术基础。 1976年,美国联信公司生产出10mm宽的非晶态合金 带材,到1994年已经达到年产4万吨的能力。目前美国能 生产出最大宽度达217mm的非晶带材。 2000年9月20日,在钢铁研究总院的非晶带材生产线 上成功地喷出了宽220mm、表面质量良好的非晶带材,它 标志着我国在该材料的研制和生产上达到国际先进水平。

非晶合金的制备和性能

非晶合金的制备和性能

非晶合金的制备和性能非晶合金的制备与性能非晶合金是指一类无晶体结构的金属合金,也称为非晶态金属或者玻璃态金属。

相比于晶体金属,非晶合金具有更高的硬度、强度、弹性模量和耐磨性,同时还具有良好的耐蚀性和阻尼性能。

因此,非晶合金可以用于制造各种高性能材料和器件,并在航空、航天、电子、能源等多个领域得到广泛应用。

非晶合金的制备方法制备非晶合金的方法主要包括快速凝固、熔体淬火、机械制备和气相沉积等。

其中,快速凝固是最常用的方法之一,也是最成功的方法之一。

快速凝固是指通过超高速冷却,使金属液态迅速凝固成非晶态合金。

这种方法的主要优点是可以制备出大尺寸的非晶合金,同时制备成本也相对较低。

根据凝固速率不同,快速凝固可以分为水淬、管束射流、电子束熔覆等多种方法。

非晶合金的性能非晶合金的性能主要与成分、制备工艺和结构等因素有关。

从成分上看,非晶合金中的元素种类和含量对其力学、物理和化学性能都有很大影响。

一般来说,非晶合金中所含元素的数量要尽可能少,以提高其合金化度和制备成本。

此外,非晶合金的结构性质也是影响其性能的重要因素。

相比于晶态金属,非晶合金没有晶粒,其结构直接影响了其硬度、强度和塑性等力学性能。

此外,非晶合金的电学性能和磁学性能也有很多独特的优势,例如高温下的电阻率稳定性和强磁场下的磁弹性。

应用前景随着科技的进步和工业的发展,非晶合金的应用前景越来越广阔。

在航空、航天等领域,非晶合金被广泛地应用于制造高难度、高强度的航空航天零部件。

在能源领域,非晶合金可以用于制造燃料电池、储氢合金等高性能材料。

在电子领域,非晶合金可以用于制造高密度、高速度的电子器件和存储设备等。

另外,由于非晶合金具有极高的强度和韧性,也可以用于制造薄型化、高强度的结构材料,如汽车车身材料、高速列车车体材料等。

结语非晶合金是一类极具潜力的新型材料,其力学、物理和化学性能都有很多独特的优势。

虽然目前非晶合金的制备工艺和应用还存在一些技术难点和限制,但相信随着科技的发展和应用需求的不断扩大,非晶合金一定会不断发展和完善,成为推动高科技产业进步的重要材料资源。

非晶合金特点

非晶合金特点

非晶合金特点
非晶合金,也称为玻璃态合金,是一类具有非晶结构的金属材料。

它们的特点主要体现在以下几个方面:
1. 非晶结构:非晶合金的最显著特点是其原子结构没有长程有序的晶体结构,而是呈现出无规则的、类似于液体的原子排列方式。

这使得非晶合金具有类似玻璃的脆性。

2. 优异的机械性能:非晶合金具有高的强度和硬度,以及良好的韧性。

这是因为它们的微观结构决定了材料在受到外力时,原子间的滑动受到限制,从而抵抗变形的能力强。

3. 耐腐蚀性:非晶合金通常具有良好的耐腐蚀性,这是因为它们的无定形结构不容易形成原电池,从而减少了腐蚀的发生。

4. 独特的热性能:非晶合金具有较宽的熔点范围,有时甚至表现出超塑性,即在特定条件下,材料在高温下可以发生显著的塑性变形而不断裂。

5. 良好的电磁性能:非晶合金通常具有优异的磁性能,如铁磁性或顺磁性,这使得它们在电子、电器领域有广泛的应用。

6. 易加工性:虽然非晶合金硬度高,但它们可以通过热处理和加工技术进行成型加工,如铸造、锻造、挤压和轧制等。

7. 轻质:非晶合金的密度通常较低,这对于航空航天、汽车制造等要求减轻自重的行业来说是一个重要的优势。

非晶合金的这些特点使它们在许多领域都有广泛的应用,如电机、变压器、录音磁头、高速切削工具、汽车发动机部件等。

随着材料科
学的发展,非晶合金的应用范围还将进一步扩大。

金属单质的分类

金属单质的分类

金属单质的分类
金属单质在我们的日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。

为了更好地理解和应用这些金属,对其进行分类是必要的。

以下是根据不同的特性对金属单质进行的分类:
1.结构分类
根据金属的结构,我们可以将其分为晶态和非晶态两类。

晶态金属包括纯铁、铝、铜等,具有整齐的原子排列,呈现出明显的晶体结构。

非晶态金属则具有无序的原子排列,没有明显的晶体结构,如玻璃态金属。

2.物理性质分类
根据金属的物理性质,我们可以将其分为导电性金属、导热性金属、延展性金属等。

导电性金属如铜、银,可用于制作电线和电缆。

导热性金属如铝、镍,可用于制作散热器和加热器。

延展性金属如金、铂,可以制成各种形状的制品。

3.化学性质分类
根据金属的化学性质,我们可以将其分为活泼金属和不活泼金属。

活泼金属如钠、钾、铝等,容易与周围环境中的元素发生反应。

不活泼金属如金、银、铂等,不太容易与周围环境中的元素发生反应。

4.用途分类
根据金属的主要用途,我们可以将其分为工业用金属、建筑用金属、首饰用金属等。

工业用金属如铁、铝、铜等,用于制造各种工业制品。

建筑用金属如钢、铝合金等,用于建造房屋和建筑物。

首饰用
金属如金、银、铂等,用于制作珠宝和饰品。

5.其他分类方式
除了以上几种分类方式,还可以根据金属的其他特性对其进行分类,如磁性金属和非磁性金属、高强度金属和非高强度金属等。

总之,对金属单质进行分类可以帮助我们更好地了解和掌握它们的性质和应用。

不同的分类方式可以让我们从多个角度来认识这些重要的材料。

非晶合金材料的制备及性能表征研究

非晶合金材料的制备及性能表征研究

非晶合金材料的制备及性能表征研究非晶合金材料,也称为玻璃态合金,是由其特殊的化学成分和金属结构特征所决定的独特物理性质。

相较于晶体材料,非晶合金材料具有更高的强度、硬度和韧性等性能。

因此,非晶合金材料在战舰制造、航空航天和电子信息等领域得到广泛应用。

本文将就非晶合金材料的制备及性能表征进行探讨。

制备方法:制备非晶合金材料的方法主要有以下几种:1. 快速冷却法(或称为淬火法)快速冷却法是制备非晶合金材料最为常用的方法。

将合金液体急速冷却(也称淬火),可使合金元素的结构和原子排列保持无序状态,从而形成非晶态结构。

这种方法的关键是通过快速冷却,使得体系内的熵值处于非均衡状态,使得非晶态从液态相中得以形成。

快速冷却的方式有(i)水淬或(ii)熔体淬冷,(i)水淬适用于低熔点合金,(ii)熔体淬冷适用于高熔点合金。

2. 机械合金化法机械合金化法亦称为机械合成法、球磨法等。

是通过机械能把块材粉末进行冶金反应和热力学变化,从而形成非晶态材料。

机械合成主要包括(i)球磨法、(ii)高能球磨法和(iii)电弧合成等。

性能表征:1. 结构分析X射线衍射法(XRD)和透射电子显微镜(TEM)是非晶合金材料结构分析的常见手段。

XRD可以得到非晶合金材料的晶态体验,并定量地刻画非晶合金材料中产生的晶相数量和大小,但是不能确定非晶合金材料的晶结构。

而TEM则是可视化地展示非晶合金材料的原子结构,可以获得在几个纳米至一百多纳米的尺度上的细节信息。

2. 热稳定性、力学性能由于非晶合金材料的不稳定性,一些杂质、氧化物等通常会诱导非晶合金材料向晶态材料或再结晶材料转化,因此,热稳定性是评价非晶合金材料好坏的重要指标之一。

同时,非晶合金材料的硬度、弹性模量、屈服强度、刚性等力学性质对其应用性能也有着至关重要的影响。

这些性质的测试方法有:(1)压痕硬度(2)扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)(3)动态力学分析法(DMA)结论:非晶合金材料在制备和性能表征等方面有着常规合金所不具备的特殊性质。

功能材料(非晶态合金)

功能材料(非晶态合金)

序的,宏观上可将其看作均匀、各向同性的。
非晶态结构的另一个基本特征是热力学的不
稳定性,存在向晶态转化的趋势,即原子趋
于规则排列。
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为了进一步了解非晶态的结构,通常 在理论上把非晶态材料中原子的排列情况 模型化,其模型归纳起来可分两大类。一 类是不连续模型,如微晶模型,聚集团模 型;另一类是连续模型,如连续无规网络 模型,硬球无规密堆模型等。
量上)符合得并不理想。
2021/3/10
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假设微晶内原子按
hcp , fcc 等 不 同 方
式排列时,非晶Ni
的双体分布函数g(r)
的计算结果与实验
结果比较如图4-2所
示。另外,微晶模
型用于描述非晶态
结构中原子排列情
况还存在许多问题,
使人们逐渐对其持
否定态度。
2021/3/10
图4-2 微晶模型得出的径向分布函数与 非晶态Ni实验结果的比较 10
成凝固过程,即可形成非晶态金属。但实际
上,要使一种材料非晶化,还得考虑材料本
身的内在因素,主要是材料的成分及各组元
的化学本质。如大多数纯金属即使在106K/s
的冷速下也无法非晶化,而在目前的冷却条
件下,已制成了许多非晶态合金。
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对于一种材料,需要多大的冷却速度才
能获得非晶态,或者说,根据什么可以判断
2021/3/10
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利用衍射方法测定结构,最主要的信息 是分布函数,用来描述材料中的原子分布。 双体分布函数g(r)相当于取某一原子为原点 (r = 0)时,在距原点为r处找到另一原子的几 率,由此描述原子排列情况。
2021/3/10

6.4 非晶态磁性合金

6.4 非晶态磁性合金

2、高强韧性
明显高于传统的钢铁材料,可以作复合增强材料, 如钓鱼杆等。国外已经把块状非晶合金应用于高 尔夫球击球拍头和微型齿轮。非晶合金丝材可能 用在结构零件中,起强化作用。另外,非晶合金 具有优良的耐磨性,再加上它们的磁性,可以制 造各种磁头。
3、灵活的处理工艺
和其它磁性材料相比,非晶合金具有很宽 的化学成分范围,而且即使同一种材料, 通过不同的后续处理能够很容易地获得所 需要的磁性。所以非晶合金的磁性能是非 常灵活的,选择余地很大,为电力电子元 器件的选材提供了方便。
二、非晶态磁性合金的制备
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。
传感器:
电流电压互感器 零序电流互感器 漏电开关互感器 防盗感应标签
三、非晶态磁性合金的特性
(1)磁导率和矫顽力与铁镍合金基本相同, 在某些情况下,其中一些指标优于铁镍合 金。 (2)电阻率比一般软磁合金材料大 (≈130μΩ·cm)。 (3)磁致伸缩特性好。 (4)具有良好的抗腐蚀特性,机械抗拉强 度好,韧性好。 (5)容易得到比铁镍合金还要薄的薄膜。
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非晶态合金玻璃态金属作者:佚名英文名称:metal-glass;amorphous alloy说明:又称非晶态合金或玻璃态金属。

使金属熔体在瞬间冷凝,以致金属原子还处在杂乱无章的状态,来不及排列整齐就被“冻结”。

它兼有金属和玻璃的优点,又克服了各自的弊病。

金属玻璃具有一定的韧性和刚性,强度高于钢,硬度超过高硬工具钢,断裂强度也比一般的金属材料高得多。

由于避免了晶间腐蚀,有良好的化学稳定性。

有些还有良好的磁学性质。

可用以制造高压容器、火箭等关键部位的零部件、机械振荡器、电流脉冲变压器、磁泡器件等。

非晶态软磁材料还可用以制造录音、录像的磁头、磁带。

人们赞扬金属玻璃为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。

美国、西欧称之为“21世纪的材料”。

在大多数人想到玻璃时,玻璃板的概念便迅速跃人我们的脑海中。

但在一定的条件下,金属也能做成玻璃,例如:这种玻璃可作为电力变压器和高尔夫球棍的理想材料。

巴尔的摩港,约翰斯·郝彼科恩斯(JohnsHopkins)大学研究员FoddHufnagel正在研究一种生产超强,富有弹性和磁性特点的金属玻璃的方法。

Hufnagel希望了解,金属玻璃形成时,发生溶化金属冷却成固体时的金相转变。

对科学家来讲,玻璃是任何能从液体冷却成固体而无结晶的材料。

大多数金属冷却时就结晶,原子排列成有规则的形式称作品格。

如果不发生结晶并且原子依然排列不规则,就形成金属玻璃。

不象玻璃板,金属玻璃不透明或者不发脆,它们罕见的原子结构使它们有着特殊的机械特性及磁力特性。

普通金属由于它们品格的缺陷而容易变形或弯曲导致永久性地失形。

对比之下,金属玻璃在变形后更容易弹回至它的初始形状。

缺乏结晶的缺陷使得原铁水的金属玻璃成立有效的磁性材料。

在国家科学基金和美国军队研究总局的支助下,Hufnagel已建立了试验新合金的实验室。

他试图创建一种在高温下将依然为固体并不结晶的合金金属玻璃,使它能成为发动机零件有用的材料。

该材料也可用于穿甲炮弹等军事场合。

不象大多数结晶金属炮弹,在冲击后从平的形状变为蘑菇形状,Hufnagel相信;金属玻璃弹头的各边将转向并给出最好穿透力的削尖射弹。

制造厚的、笨重形状的金属玻璃是困难的,因为大多数金属在冷却时会突然出现结晶现象,制造玻璃,金属必会变硬,因为品格成形时会改变,从纯金属—诸如铜、镍去创建玻璃,它将以每秒钟一万亿摄氏度的速率下冷却。

在1950年,冶金学家学会了通过混入一定量的金属一诸如镍和锆一去显出结晶体。

当合金的薄层在每秒一百万摄氏度的速率下冷却时,它们形成金属玻璃。

但因为要求迅速冷却,它们只能制造成很薄的条状物、导线或粉末。

最近,科学家通过混合四到五种不同大小原子的元素,去形成诸如条状的多种多样的金属玻璃。

变化原子大小使它混合而形成玻璃从而变得更韧。

这些新合金的用途之一是在商业上用来制造高尔夫球棍的头。

通常的金属,几乎无一例外地属于晶态材料。

早在20世纪初就有人突发奇想,如果把晶态的金属变成非晶态,会有什么物理性质上的变化呢?1934年德国人克雷默采用蒸发沉积法制备出非晶态合金,发现非晶态合金的强度、韧性和耐磨性明显高于晶态合金。

1969年,美国人庞德和马丁研究了生产非晶态合金带材的技术,为规模生产奠定了技术基础。

1976年,美国联信公司生产出10mm宽的非晶态合金带材,到1994年已经达到年产4万吨的能力。

目前美国能生产出最大宽度达217mm的非晶带材。

2000年9月20日,在钢铁研究总院的非晶带材生产线上成功地喷出了宽220mm、表面质量良好的非晶带材,它标志着我国在该材料的研制和生产上达到国际先进水平。

什么是非晶合金物质就其原子排列方式来说,可以划分为晶体和非晶体两类。

形象地说,如果材料中的原子排列像被检阅的士兵方阵那样有序,该材料就是晶态材料;如果原子排列像集市的人群那样杂乱无章,那么这种材料就是非晶态材料。

在我们接触的物质中,木材、塑料和玻璃等都属于非晶态材料。

对于金属来说,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,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。

因为非晶合金原子的混乱排列情况类似于玻璃,所以又称为金属玻璃。

在下面的示意图中,左为晶体内部原子排列,右为非晶体的原子排列。

什么样的物质能够制造成非晶态呢?从理论上说,任何物质只要它的液体冷却足够快,原子来不及整齐排列就凝固,那么原子在液态时的混乱排列被迅速冻结,就可以形成非晶态。

但是,不同的物质形成非晶态所需要的冷却速度大不相同。

例如,普通的玻璃只要慢慢冷却下来,得到的玻璃就是非晶态的。

而单一的金属则需要每秒高达一亿度以上的冷却速度才能形成非晶态。

由于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,也就是说,单一的金属难以从生产上制成非晶态。

为了获得非晶态的金属,一般将金属与其它物质混合形成合金。

这些合金具有两个重要性质:第一,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,例如纯铁的熔点为1538度,而铁硅硼合金的熔点一般为1200度以下;第二,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。

例如,铁硼合金只需要每秒一百万度的冷却速度就可以形成非晶态。

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、镍或者它们的组合),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。

纳米晶合金在上面所说的非晶合金中,原子的排列是宏观上混乱无序的。

正是由于这种特殊结构,使得非晶合金具有一些独特的性质。

所以非晶合金在使用时,必须保证它们处于非晶态。

但是,自从八十年代末,日本的吉泽克仁等人发现,含有钴和镍的铁基非晶合金在晶化温度以上退火时,会形成非常细小的晶粒组织,晶粒尺寸仅有10-20纳米。

这时材料磁性能不仅不恶化,反而非常优良。

这种非晶合金经过特殊的晶化退火而形成的晶态材料称为纳米晶合金(以前也曾称为超微晶合金)。

铁基纳米晶合金的磁性能几乎能够和非晶合金中最好的钴基非晶合金相比,但是却不含有昂贵的钴。

有哪些非晶合金磁性非晶合金可以从化学成分上划分成以下几大类。

铁基非晶合金:主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。

它们的特点是磁性强、软磁性能优于硅钢片,价格便宜,最适合替代硅钢片,作为于中低频变压器的铁芯,例如配电变压器、中频变压器、大功率电感、电抗器等。

铁镍基非晶合金:主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成,它们的磁性比较弱,价格较贵,但导磁率比较高,可以代替硅钢片或者坡莫合金,用作高要求的中低频变压器铁芯,例如漏电开关互感器。

钴基非晶合金:由钴和硅、硼等组成,有时为了获得某些特殊的性能还添加其它元素,由于含钴,它们价格很贵,磁性较弱,但导磁率极高,一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感等,替代坡莫合金和铁氧体。

铁基纳米晶合金(超微晶合金):它们由铁、硅、硼和少量的铜、钼、铌等组成,其中铜和铌是获得纳米晶结构必不可少的元素。

它们首先被制成非晶带材,然后经过适当退火,形成微晶和非晶的混合组织。

这种材料虽然便宜,但磁性能极好,几乎能够和钴基非晶合金相媲美,是工业和民用中高频变压器、互感器、电感的理想材料。

非晶合金的优点高强韧性:明显高于传统的钢铁材料,可以作复合增强材料,如钓鱼杆等。

国外已经把块状非晶合金应用于高尔夫球击球拍头和微型齿轮。

非晶合金丝材可能用在结构零件中,起强化作用。

另外,非晶合金具有优良的耐磨性,再加上它们的磁性,可以制造各种磁头。

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芯、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。

和其它磁性材料相比,非晶合金具有很宽的化学成分范围,而且即使同一种材料,通过不同的后续处理能够很容易地获得所需要的磁性。

所以非晶合金的磁性能是非常灵活的,选择余地很大,为电力电子元器件的选材提供了方便。

简单的制造工艺,节能、环保。

以传统的薄钢板为例,从炼钢、浇铸、钢锭开坯、初轧、退火、热轧、退火、酸洗、精轧、剪切到薄板成品,需要若干工艺环节、数十道工序。

由于环节多,工艺繁杂,传统的钢铁企业都是耗能大户和污染大户,有"水老虎"和"电老虎"之称。

而非晶合金的制造是在炼钢之后直接喷带,只需一步就制造出了薄带成品,工艺大大简化,节约了大量宝贵的能源,同时无污染物排放,对环境保护非常有利。

非晶合金有什么应用前面已经提及,非晶合金具有优良的特性,因此可以获得多方面的应用。

我们在日常生活中接触的非晶态材料已经很多,如采用非晶态合金制备的高耐磨音频视频磁头在高档录音、录像机中广泛应用,而采用非晶态合金的高尔夫球杆、钓鱼杆也已经面世。

常常有人对图书馆或超市中书或物品中所暗藏的报警设施感到惊讶,其实,这不过是非晶态软磁材料在其中发挥着作用。

非晶合金条带可以夹在书籍或者商品中,也可以做成商品标签。

如果尚未付款就被带出,则在出口处的检测装置就会发出信号报警。

但非晶合金的大量使用还是在电力系统。

1.配电变压器铁芯。

铁基非晶合金铁芯具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗(相当于硅钢片的1/3~1/5)、低激磁电流、良好的温度稳定性,使非晶合金变压器运行过程中的空载损失远低于硅钢变压器。

这种情况尤其适用于空载时间长、用电效率低的农村电网。

美国通过使用这种变压器每年可节约近50×109KWH的空载损耗,节能产生的经济效益约为35亿美元。

2.电力互感器铁芯。

在变电站使用大量的电力互感器,它们对铁芯材料的要求非常苛刻,不仅要求高的磁性指标(如高导磁率、高饱和磁感、低损耗等),而且要求铁芯材料的整个磁化曲线满足一定的条件,以保证互感器在整个测量范围内的精度。

近年来,非晶微晶合金作为互感器铁芯的应用逐渐广泛起来,取得了非常理想的效果。

3.开关电源变压器及电感铁芯。

传统的电源都是在50赫兹(称为工频)下将交流电变换成直流电的。

由于工作频率低,变压器的体积大、能耗高、效率低。

开关电源是自20世纪70年代发展起来的新型电源技术,它采用20千赫兹以上的工作频率,大大缩小了变压器的体积、减轻了重量、提高了效率。

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