非晶纳米晶软磁材料
非晶纳米晶软磁材料都有哪些
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，其排列方式类似于液体，是混乱的，这就是非晶合金。
非晶纳米晶软磁材料都有哪些？您可以咨询安徽华晶机械有限公司，下面小编为您简单介绍，希望给您带来一定程度上的帮助。
非晶软磁合金材料的种类：1、铁基非晶合金铁基非晶合金：主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。
它们的特点是磁性强（饱和磁感应强度可达1.4-1.7T ）、磁导率、激磁电流和铁损等软磁性能优于硅钢片，价格便宜，最适合替代硅钢片，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电 变压器可降低铁损60－70%。
铁基非晶合金的带材厚度为0.03毫米左右，广泛应用于中低频变压器的铁心（一般在10千赫兹以下），例如配电变压器、中频变压器、大功率电感、电抗器等。
2、铁镍基非晶合金铁镍基非晶合金：主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成，它们的磁性比较弱（饱和磁感应强度大约为1T以下），价格较贵，但磁导率比较高，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心，例如漏电开关互感器。
3、钴基非晶合金钴基非晶合金：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（饱和磁感应强度一般在1T以下），但磁导率极高，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。
4、纳米(超微晶)软磁合金材料由于非晶合金中原子的排列是混乱无序的这种特殊结构，使得非晶合金具有一些独特的性质。
安徽华晶机械有限公司位于安庆长江大桥经济开发区。
是人民解放军第4812工厂全资子公司。
公司经营以机械制造为主，拥有各类专业生产、检验试验设备94台（套），涉及铸造、橡胶制品、压力容器、制造等多个行业，主要从事非晶软磁设备、空压机及气源设备、橡胶件（含特种橡胶件）、餐余垃圾处理设备、铸件、机械加工等产品的研制、生产、经营和服务。
非晶纳米晶软磁材料在高效电机中的应用
非晶纳米晶软磁材料在高效电机中的应用
随着现代工业的发展，高效电机的需求越来越大。
而非晶纳米晶软磁材料的出现，为高效电机的制造提供了新的选择。
非晶纳米晶软磁材料是一种新型的磁性材料，具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、高导磁率等优点。
这些优点使得非晶纳米晶软磁材料成为高效电机的理想材料。
在高效电机中，非晶纳米晶软磁材料可以用于制造电机的铁芯。
铁芯是电机中的重要部件，它的质量和性能直接影响电机的效率和使用寿命。
非晶纳米晶软磁材料的高导磁率和低磁滞损耗可以减少铁芯的能量损失，提高电机的效率。
同时，非晶纳米晶软磁材料的高饱和磁感应强度可以使电机的输出功率更大，提高电机的使用寿命。
除了用于制造铁芯，非晶纳米晶软磁材料还可以用于制造电机的转子和定子。
转子和定子是电机中的另外两个重要部件，它们的质量和性能也会影响电机的效率和使用寿命。
非晶纳米晶软磁材料的高导磁率和低磁滞损耗可以减少转子和定子的能量损失，提高电机的效率。
同时，非晶纳米晶软磁材料的高饱和磁感应强度可以使电机的输出功率更大，提高电机的使用寿命。
非晶纳米晶软磁材料在高效电机中的应用具有广阔的前景。
随着科技的不断进步，非晶纳米晶软磁材料的性能将会不断提高，为高效
电机的制造提供更好的选择。
铁基非晶纳米晶软磁材料的研究及磁源的制备
铁基非晶纳米晶软磁材料的研究及磁源的制备引言在现代科技应用中，磁性材料起着至关重要的作用。
铁基非晶纳米晶软磁材料具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗等优异特性，在电机、传感器、储能设备等领域具有广阔的应用前景。
本文将对铁基非晶纳米晶软磁材料的研究及磁源的制备进行全面、详细、完整且深入地探讨。
铁基非晶纳米晶软磁材料的特性铁基非晶纳米晶软磁材料具有以下特性：1.高饱和磁感应强度：铁基非晶纳米晶软磁材料具有高饱和磁感应强度，能够提供更强的磁场。
2.低矫顽力：铁基非晶纳米晶软磁材料具有低矫顽力，能够在较小的外加磁场下实现快速磁化与反磁化。
3.低损耗：铁基非晶纳米晶软磁材料具有低磁滞损耗和涡流损耗，能够减少能量的损耗。
4.高温稳定性：铁基非晶纳米晶软磁材料具有较好的高温稳定性，能够在高温环境下工作。
铁基非晶纳米晶软磁材料的研究方法为了研究铁基非晶纳米晶软磁材料的性质和制备磁源，科学家们采用了多种研究方法，包括但不限于以下几种：1. 高温熔融法高温熔融法是制备铁基非晶纳米晶软磁材料的常用方法。
科学家们将合适的金属原料在高温环境下熔融混合，然后迅速冷却，形成非晶态或纳米晶态的材料。
2. 离子束溅射法离子束溅射法是一种物理气相沉积方法，可以制备出具有高纯度和均匀性的铁基非晶纳米晶软磁材料。
通过束流中的离子轰击原材料的靶，将靶材溅射到基底上，形成薄膜材料。
3. 机械合金法机械合金法通过高能球磨、挤压等机械力作用，将金属粉末进行均匀混合和纳米晶化处理，制备出铁基非晶纳米晶软磁材料。
4. 液相合成法液相合成法利用化学反应在液相中合成铁基非晶纳米晶软磁材料。
通过合适的反应条件和控制方法，将溶液中的金属离子还原成固体材料。
铁基非晶纳米晶软磁材料磁源的制备铁基非晶纳米晶材料的制备是实现磁源制备的基础。
通过适当的处理和改性，可以获得具有优异磁性的铁基非晶纳米晶软磁材料磁源。
1. 形状设计根据具体的应用需求，可以对铁基非晶纳米晶软磁材料进行形状设计。
《2024年Fe基非晶纳米晶合金软磁材料MA球磨与SPS烧结制备技术研究》范文
《Fe基非晶纳米晶合金软磁材料MA球磨与SPS烧结制备技术研究》篇一摘要：本文着重研究了Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备技术，采用机械合金化（MA）球磨与放电等离子烧结（SPS）相结合的方法，探讨其制备过程中的材料性能和工艺参数的影响。
通过实验数据的分析，本文对制备过程进行了解析，以期为相关领域的研发和应用提供理论依据。
一、引言随着科技的发展，Fe基非晶纳米晶合金因其独特的软磁性能在电子、电力、通信等领域得到了广泛应用。
其制备技术的研究对于提高材料性能、降低成本、推动产业发展具有重要意义。
本文采用机械合金化（MA）球磨与放电等离子烧结（SPS）相结合的方法，对Fe基非晶纳米晶合金的制备技术进行研究。
二、材料与方法1. 材料准备选用纯度较高的Fe、B、Si、Nb等元素作为原材料，按照一定比例混合制备成合金粉末。
2. 机械合金化（MA）球磨采用行星式球磨机对合金粉末进行球磨，通过高能球磨使粉末达到纳米级别。
研究球磨时间、球磨介质、球料比等参数对材料性能的影响。
3. 放电等离子烧结（SPS）将球磨后的粉末放入SPS烧结炉中，通过脉冲电流加热和压力作用，使粉末烧结成致密的合金材料。
研究烧结温度、压力、保温时间等参数对材料性能的影响。
三、结果与讨论1. MA球磨对材料性能的影响实验结果表明，随着球磨时间的延长，合金粉末的粒度逐渐减小，达到纳米级别。
同时，球磨过程中引入的能量使合金粉末发生非晶化，提高了材料的软磁性能。
此外，球磨介质和球料比也对材料性能产生一定影响。
2. SPS烧结对材料性能的影响烧结温度、压力和保温时间是影响SPS烧结效果的关键因素。
适当提高烧结温度和压力，可以加快烧结过程，使粉末颗粒之间的结合更加紧密，从而提高材料的密度和软磁性能。
同时，合理的保温时间可以保证烧结过程的稳定性，进一步提高材料的性能。
3. 制备工艺的优化通过调整MA球磨和SPS烧结的工艺参数，可以获得具有优异软磁性能的Fe基非晶纳米晶合金。
非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍
非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍1、讲授人：朱正吼,非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍,非晶及纳米晶软磁合金,牌号和基本成分铁基非晶合金铁镍基非晶合金铁基纳米晶合金非晶及纳米晶软磁合金磁芯非晶及纳米晶磁芯应用汇总销售---思索,,牌号和基本成分,,铁基非晶合金,组成：80%Fe、20%Si,B 类金属元素性能：1.高饱和磁感应强度〔1.54T〕；2.与硅钢片的损耗比较：磁导率、激磁电流和铁损等都优于硅钢片。
特殊是铁损低〔为取向硅钢片的1/3－1/5〕，代替硅钢做配电变压器可节能60－70％。
应用：广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯，适合于10kHz以2、下频率使用。
,,铁镍基非晶合金,组成：40%Ni、40%Fe及20%类金属元素性能：1.具有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的最大磁导率以及高的机械强度和优良的韧性。
2.在中、低频率下具有低的铁损。
3.空气中热处理不发生氧化，经磁场退火后可得到很好的矩形回线。
应用：广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等。
,,铁基纳米晶合金,组成：铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金，经快速凝固工艺形成一种非晶态材料。
热处理后获得直径为10－20nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料。
性能：具有优异3、的综合磁性能，高饱和磁感、高初始磁导率、低Hc，高磁感下的高频损耗低，电阻率比坡莫合金高。
经纵向或横向磁场处理，可得到高Br或低Br值。
是目前市场上综合性能最好的材料。
应用：广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电爱护开关、共模电感铁芯。
,,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4、,磁放大器能使开关电源得到精确的掌握，从而提高了其稳定性。
《Fe基非晶纳米晶合金软磁材料MA球磨与SPS烧结制备技术研究》范文
《Fe基非晶纳米晶合金软磁材料MA球磨与SPS烧结制备技术研究》篇一一、引言随着现代电子技术的飞速发展，软磁材料因其优异的磁性能在电力、电子、通信等领域得到了广泛应用。
Fe基非晶纳米晶合金软磁材料因其高饱和磁感应强度、低铁损等特性，在软磁材料领域具有重要地位。
本文将重点探讨Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备技术，特别是机械合金化（MA）球磨与放电等离子烧结（SPS）烧结技术的研究。
二、Fe基非晶纳米晶合金软磁材料概述Fe基非晶纳米晶合金软磁材料是一种新型功能材料，具有优异的磁性能、良好的成型性及热稳定性等特点。
该材料的制备技术主要涉及到机械合金化、纳米晶化以及烧结技术等方面。
其中，机械合金化与放电等离子烧结是当前研究最为活跃的领域。
三、MA球磨技术MA球磨技术是一种通过高能球磨使粉末颗粒达到纳米级别的技术。
在Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备过程中，MA球磨技术被广泛应用于制备非晶粉末。
该技术通过高能球磨使原料粉末在球磨罐内发生反复的碰撞、挤压和剪切，从而达到细化粉末、提高混合均匀性的目的。
此外，MA球磨还可以通过控制球磨时间和球磨介质等参数，实现对非晶结构的控制。
四、SPS烧结技术SPS烧结技术是一种利用脉冲电流进行快速加热和烧结的技术。
在Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备过程中，SPS烧结技术被广泛应用于实现纳米晶的烧结和致密化。
该技术具有加热速度快、温度梯度小、烧结时间短等优点，能够有效地提高烧结体的致密度和磁性能。
此外，SPS烧结还可以通过控制电流、压力和温度等参数，实现对烧结体的微观结构和性能的控制。
五、MA球磨与SPS烧结制备技术研究针对Fe基非晶纳米晶合金软磁材料的制备，本文研究了MA 球磨与SPS烧结技术的结合应用。
首先，通过MA球磨制备出非晶粉末，并通过对球磨参数的控制实现非晶结构的优化。
其次，将非晶粉末进行SPS烧结，通过控制烧结参数实现纳米晶的烧结和致密化。
最后，对制备出的软磁材料进行性能测试和分析，探讨MA球磨与SPS烧结技术对材料性能的影响。
非晶和纳米晶的结构和软磁性能
结构和磁性非晶和纳米晶体Fe85.4Hf1.4B13.2合金纳米晶体Fe-based磁性的形成和传统的铁磁材料比是不同的:随着晶粒的结晶相尺寸的减小软磁性能增加。
设计/方法/方法:纳米晶体Fe-based合金可以由许多不同方法获得,在这个工作第一个非晶薄带由planar-flow铸造方法获得和非晶的前兆是热处理。
结晶结构的相关变化研究通过x射线衍射测量穆斯堡尔谱的分析有可能确定平均超精细场和α铁结晶相的体积分数。
矫顽力(Hc) 条带变化的研究使用coerciometer与地磁场补偿。
发现:调查结果表明,非晶Fe85.4Hf1.4B13.2的结晶过程允许形式纳米晶体结构。
这种结晶过程有两个阶段的特性和显示逐步实施阶段的再分配。
提高被研究了合金的退火温度可以观察到磁性的变化。
矫顽力降低,获得最低Hc的温度为523 k .结果清楚表明,研究合金可以确定特定的热处理条件(T op)导致磁特性的改善。
实际意义:最优化的软磁性的可能通过控制非晶合金结晶化获得。
创意/值:它已经发现,Fe85.4Hf1.4B13.2组成的合金主要是单bcc结构与纳米颗粒表现出比著名的纳米晶体的例子Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9更好的软磁性。
Fe - M – B系列合金称为NANOPERM TM。
从工业的观点应用程序都非常有吸引力的材料特别是纳米晶体中最高的B S合金关键词:磁性;非晶态材料,纳米材料;电子显微镜;热处理1．介绍在过去的几年中,纳米晶体材料在纳米结构形成引起了研究人员的兴趣。
纳米晶体Fe-based合金获得通过控制结晶非晶合金在这一大群的材料。
的基本是两个阶段的软磁性材料表现出良好的特性结合高饱和感应、高导磁率、低强制,消失磁致伸缩和低核心损失[1 - 7]。
调查Fe85.4Hf1.4B13.2合金属于这类材料。
两相纳米晶体的主要参数铁磁材料有:的晶粒尺寸。
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
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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/纳米晶软磁材料的典型性能及主要应用领域。
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。
纳米晶软磁合金同时具有高饱和磁感和很低的高频损耗，且热稳定性好，是大功率开关电源用软磁材料的最佳选择。
采用纳米晶铁芯的变压器的转换功率可达500kW，体积比功率铁氧体变压器减少50﹪以上。
目前在逆变焊机电源中纳米晶合金已经获得广泛应用，在通讯、电动交通工具、电解电镀等领域用开关电源中的应用正在积极开发之中。
在电子信息领域，随着计算机、网络和通讯技术的迅速发展，对小尺寸、轻重量、高可靠性和低噪音的开关电源和网络接口设备的需求日益增长、要求越来越高。
例如，为了减小体积，计算机开关电源的工作频率已经从20kHz提高到500kHz；为了实现CPU的低电压大电流供电方式，采用磁放大器稳定输出电压；为了消除各种噪音，采用抑制线路自生干扰的尖峰抑制器，以及抑制传导干扰的共模和差模扼流圈。
因此，在开关电源和接口设备中增加了大量高频磁性器件。
非晶、纳米晶合金在此大有用武之地。
在电子防窃系统中，早期利用钴基非晶窄带的谐波式防盗标签在图书馆中获得了大量应用。
最近利用铁镍基非晶带材的声磁式防盗标签克服了谐波式防盗标签误报警率高、检测区窄等缺点，应用市场已经扩展到超级市场。
可以预见，随开放式服务方式的发展，作为防盗防伪的非晶合金带材和线材的应用会急剧增加。
在家用产品中，变频技术有利于节约电能、并减小体积和重量，正在大量普及。
但负面效应不可忽视，如果变频器中缺少必要的抑制干扰环节，会有大量高次谐波注入电网，使电网总功率因素下降。
减少电网污染最有效的办法之一是在变频器中加入功率因子校正（PFC）环节，其中关键部件是高频损耗低、饱和磁感大的电感铁芯。
铁基非晶合金在此类应用中有明显优势，将在变频家电绿色化方面发挥重要作用。
目前在变频空调中使用非晶PFC电感已经成为一个焦点。
在漏电保护器中，近年来大量使用的漏电保护器中的零序电流互感器的铁心是由软磁材料制成的，该互感器对漏电保护器的灵敏度、可靠性、体积和成本影响很大。
由软磁材料制成的互感器作为检测组件，其作用是当互感器初级有毫安级漏电电流或触电电流产生的弱磁场作用时，在互感器次级产生足够大的感应电势，通过执行机构动作，达到保护人体及设备安全的目的。
允许的漏电电流的大小，即关系到漏电保护器的灵敏度，铁心在其中起重要作用，对铁心材料的要求主要是：(1)在漏电电流作用下，具有高的交流磁导率；(2)铁心随温度、时间的变化性能要稳定；(3)互感器平衡特性好。
坡莫合金是国内外漏电保护器中互感器铁心的基本选用材料，它虽然有不少优点，但生产工艺复杂、价格昂贵、对应力较为敏感，在运输及装配时要轻拿轻放，避免震动。
而非晶态材料具有很多优异的特性，是一种超高导磁材料，使用于互感器铁心，不仅能提高漏电保护器的性能，降低产品成本，而且由于非晶铁心简单，从原材料到铁心成品，可节约大量人力、物力和财力，节时、节电，经济效益显著。
另外非晶态材料与坡莫合金相比，不仅直流磁导率高，而且交流磁导率也高。
非晶态材料的电阻率是坡莫合金的2倍。
它的硬度和强度也比坡莫合金高得多。
经过长时间和高低温试验表明它还有较高的稳定性。
总之，非晶、纳米晶合金不仅软磁性能优异，而且制程简单、成本低廉，正成为一项具有市场竞争优势的基础功能材料。
可以预见，非晶、纳米晶材料对传统产业转型和高科技迅速发展将发挥越来越重要的作用二.非晶软磁合金的制备纳米晶体的制备方法有很多,如超细金属粉末冷压法 ,机械球磨法和新发明的非晶晶化法等。
其中以超细金属粉末冷压法最为普遍,但这种方法在工艺上存在许多不足之处,如工艺复杂、成本高、产量小且样品中存在微孔隙等。
(1) 惰性气体冷凝法( IGC) 制备纳米粉体( 固体)这是目前用物理方法制备具有清洁界面的纳米粉体(固体) 的主要方法之一。
其主要过程是:在真空蒸发室内充入低压惰性气体(He 或Ar) ,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,与惰性气体原子碰撞而失去能量,凝聚形成纳米尺寸的团簇,并在液氮冷棒上聚集起来,将聚集的粉状颗粒刮下,传送至真空压实装置,在数百兆帕至几千兆帕压力下制成直径为几毫米,厚度为1~10 mm 的圆片。
纳米合金可通过同时蒸发两种或数种金属物质得到。
纳米氧化物的制备可在蒸发过程中或制得团簇后于真空室内通以纯氧使之氧化得到。
惰性气体冷凝法制得的纳米界面成分因颗粒尺寸大小而异,一般约占整个体积50 %左右,其原子排列与相应的晶态和非晶态均有所不同,介于非晶态到晶态之间。
因此,其性质与化学成分和它相同的晶态和非晶态有明显的区别。
（2）机械球磨法机械合金化就是将欲合金化的元素粉末按一定配比机械混合,在高能球磨机等设备中长时间运转将回转机械能传递给粉末,同时粉末在球磨介质的反复冲撞下承受冲力、剪切、摩擦和压缩多种力的作用,经历反复的挤压、冷焊合及粉碎过程成为弥散分布的超细粒子,在固态下实现合金化。
利用机械合金化制备纳米粉末是一个非常有效而简便的方法。
粉末机械合金化形成纳米晶有两种途径。
1.粗晶材料经过机械合金化形成纳米晶粗晶粉末经高强度机械球磨,产生大量塑性变形,并产生高密度位错。
在初期,塑性变形后的粉末中的位错先是纷乱地纠缠在一起,形成“位错缠结”。
随着球磨强度的增加,粉末变形量增大,缠结在一起的位错移动形成“位错胞”,高密度位错主要集中在胞的周围区域,形成胞壁。
这时变形的粉末是由许多“位错胞”组成,胞与胞之间有微小的取相差。
随着机械合金化强度进一步增加,粉末变形量增大,“位错胞”的数量增多,尺寸减小,跨越胞壁的平均取向差也逐渐增加。
当粉末的变形量足够大时,由于构成胞壁的位错密度急剧增加而使胞与胞之间的取向差达到一定限度后,胞壁转变为晶界形成纳米晶。
2. 非晶材料经过机械合金化形成纳米晶非晶粉末在机械合金化过程中的晶体生长是一个形核与长大的过程。
在一定条件下,晶体在非晶基体中形核。
晶体的生长速率较低,且其生长受到机械合金化造成的严重塑性变形的限制。
由于机械合金化使晶体在非晶基体中形核位置多且生长速率低,所以形成纳米晶。
3.影响因素(1) 球磨时间; (2) 磨球的球径和转速; (3) 球料比、装球容积比; (4) 球磨气氛等。
（3）非晶晶化法最近,卢柯等提出非晶态合金晶化过程的微观机制,即有序原子集团切变沉积机制,发展了一种制备纳米晶体的新方法———非晶晶化法,即通过非晶态合金的晶化产生晶粒为纳米尺寸的超细多晶材料。
这种方法具有工艺简单、成本低、晶粒易控制。
非晶态是一种热力学亚稳态,在一定条件下易转变为较稳定的晶态。
这一转变的动力来自于非晶态和晶态之间的吉布斯自由能的差异。
当对非晶态样品进行热处理、辐射和细微机械粉碎[20 ]时,非晶态就转变为多晶。
其尺寸和化学成分与退火条件有着密切的关系,非晶态转变为纳米尺度多晶粒子的过程通常称之为纳米晶化。
纳米晶化可分为恒温和非恒温退火两种,其中恒温退火工艺为:用较快的速度将非晶态样品升温至退火温度,在保护气氛中保温一定时间使非晶态样品完全晶化,冷却至室温便得到纳米晶。
最基本的原则是通过选择合适的热处理条件(退火温度、时间、加热速率等) 在动力学上对晶化进行控制,①多形态纳米晶化,即单一化学成分非晶转变为单相纳米晶; ②共晶纳米晶化,同时析出两相纳米晶相; ③多步纳米晶化,某些成分先以共晶或多形态反应的形式形成纳米晶镶嵌在非晶合金里,余下的成分以共晶或多形态纳米晶化的形式纳米晶化。
非晶纳米晶复合材料主要采用非晶退火制备,通过控制晶化过程中各种条件,如时间、温度、升温速度和分步晶化,使合金中某一相或几相析出,其余大部分则仍为非晶态,从而可以得到纳米微晶镶嵌在非晶体的非晶纳米晶复合材料,（4）其他方法1 深度范性形变法制备纳米晶体这是由Islamgaliev 等人于1994 年初发展起来的独特的纳米材料制备工艺,材料在准静态压力的作用下发生严重范性形变,从而将材料的晶粒细化到亚微米或纳米级。
例如:Φ= 82μm 的锗在6 GPa 准静压力作用后,材料结构转化为10～30 nm 的晶相与10 %～15 %的非晶相共存;再经850 ℃热处理后,纳米结构开始形成,材料由粒径100 nm 的等轴晶组成,而当温度升至9400 nm。
2 物理气相沉积法制备纳米薄膜该法作为一种常规的薄膜制备手段被广泛应用于纳米薄膜的制备与研究中,包括蒸镀、电子束蒸镀、溅射等。
这一方法主要通过两种途径获得纳米薄膜:①在非晶薄膜晶化的过程中控制纳米结构的形成,比如采用共溅射法制备Si/ SiO2 薄膜,在700～900 ℃氮气气氛下快速降温获得硅颗粒; ②在薄膜的成核生长过程中控制纳米结构的形成,薄膜沉积条件的控制和在溅射过程中采用高溅射气压、低溅射功率特别重要,这样易得到纳米结构的薄膜。