纳米晶带材制造工艺(一)
纳米晶带材制造工艺(二)
纳米晶带材制造工艺(二)纳米晶带材制造工艺介绍•纳米晶带材是一种具有微观晶粒尺寸的金属材料，具有优异的机械性能和导电性能。
•制造纳米晶带材需要特定的工艺和设备，以保证其微观结构的均匀性和稳定性。
工艺流程1.材料准备–选择适合的金属材料，如钢、铝等。
–保证材料的纯度和均匀性，避免夹杂物的存在。
2.熔炼与凝固–将材料加热至合适的温度，使其熔化。
–通过控制冷却速率，使熔融的材料逐渐凝固为纳米晶带材。
3.轧制与拉伸–将凝固得到的纳米晶块进行轧制，使其变形为带状材料。
–可通过多道次的轧制和拉伸，进一步细化纳米晶带材的晶粒尺寸和提高材料的强度。
4.退火处理–对轧制得到的纳米晶带材进行退火处理，消除应力和晶界的缺陷。
–退火过程中，控制温度和时间，以达到理想的晶粒尺寸和晶界状态。
5.表面处理–对纳米晶带材的表面进行处理，如酸洗、电解抛光等。
–保证表面的光洁度和清洁度，提高材料的性能和稳定性。
6.检测与包装–对制造得到的纳米晶带材进行严格的检测和质量控制，确保其符合规定的标准。
–包装纳米晶带材，以便储存和运输。
应用领域•电子器件：纳米晶带材可用于制造高性能的导线、电极等电子器件部件。
•传感器：纳米晶带材具有良好的灵敏度和稳定性，广泛应用于传感器领域。
•医疗器械：纳米晶带材的高强度和耐腐蚀性能，使其成为制造医疗器械的理想材料。
•能源领域：纳米晶带材可用于制造高效的电池、太阳能电池等能源装置。
结论•纳米晶带材制造工艺是一项复杂而关键的技术，需要专业的设备和严格的工艺控制。
•纳米晶带材具有广泛的应用前景，对于提高材料性能和推动科技进步具有重要意义。
纳米晶材料的制备及其性质研究
纳米晶材料的制备及其性质研究随着科学技术的不断发展，纳米科技逐渐成为当前热门的研究领域。
在纳米材料中，纳米晶材料无疑是受到广泛关注的热门研究方向。
纳米晶材料是指尺寸在几纳米至几百纳米之间的固体材料。
与传统晶体材料相比，纳米晶材料具有更高的比表面积和更好的化学、物理性质，在材料科学、电子学、生物学等领域具有广泛的应用前景。
纳米晶材料的制备方法有很多种，下面将详细介绍几种常见的制备方法。
1. 机械法机械法是指通过机械剪切、球磨等方式使材料的晶粒尺寸逐渐变小的方法。
这种方法制备的纳米晶材料晶粒尺寸较小，但结晶度较低，杂质较多。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是指将溶胶（存在于溶液中的胶体颗粒）凝胶化并加热干燥得到纳米晶粉末的方法。
这种方法制备的纳米晶材料晶粒尺寸分布较窄，具有良好的结晶度和纯度，但是制备周期较长。
3. 气相沉积法气相沉积法是指通过热分解化合物等方式在高温下使材料气体化，然后通过沉积的方法制备纳米晶材料的方法。
这种方法制备的纳米晶材料晶粒尺寸分布较窄，结晶度高，但是制备条件较为苛刻。
论述了几种常见的纳米晶材料制备方法后，接下来将从纳米晶材料的性质方面进行探讨。
1. 光学性质纳米晶材料不同于传统晶体材料，在尺寸很小时，其晶体结构会出现新的性质和现象。
其中最显著的就是光学性质。
纳米晶材料的物理尺寸与光子的波长相当，当光子进入材料后，光子与电子的相互作用会发生改变，导致吸收光谱和放射光谱发生了很大的变化。
因此，纳米晶材料在太阳电池、能量转换等应用中具有广阔的前景。
2. 机械性能纳米晶材料的尺寸很小，因此晶界很多，这使得纳米晶材料的机械性能得到了提升。
纳米晶材料具有更高的硬度和韧性，这种提升主要由于晶界对位错的阻挡和限制作用所导致。
因此，纳米晶材料在刀具材料、航空材料等领域具有广阔的应用前景。
3. 电子性质纳米晶材料的尺寸很小，使得电子与晶粒表面的相互作用更强，因此一些电子性质也得到了优化。
目前，一些研究者正在开发新型的纳米器件，如纳米晶薄膜传感器、纳米电路等。
纳米晶
不同软磁材料的物理性能
不同软磁材料的磁性能
非晶合金与硅钢的主要性能比较
非晶合金 饱和磁感应强度 矫顽力 居里温度 1.56T ＜4A/m 415℃ 冷轧硅钢 2.03T ＞30A/m 745℃
单位铁损 (1.3T,50Hz)
电阻率 密度
0.18W/kg
140μΩ.cm 7.18 g/cm3
1.2W/kg
测厚机构
卷取机
加压包调整
熔炼炉示意图
流槽
大轴
感应线圈
机械泵 罗茨泵
200kg真空（气氛）熔炼及真空（气氛）浇注炉经过特殊定制 而成，可以保证在真空或气氛保护环境下将钢水倒入浇注包中， 供电方式为可控硅并联（KGPS），功率为200kw 倾倒方式为液压驱动，电炉与控制柜采用闭式冷却塔（或板式 热交换器）
50μΩ.cm 7.65 g/cm3
维氏硬度
饱和磁致伸缩系数 最大导磁率 厚度
860 hg/cm2
30×10-6 ＞200，000 0.02～0.04 mm
--10×10-6 ＞10，000 0.23～0.33 mm
纳米晶与铁氧体铁芯性能比较
基本参数
饱和磁感Bs（T） 剩余磁感Br（T）（20KHz） 铁损（20KHz/0.2T）（W/Kg） 铁损（20KHz/0.5T）（W/Kg） 铁损（50KHz/0.3T）（W/Kg）
软磁材料铁芯发展
电力变压器
19世纪末
电磁元器件
铁粉、氧化铁、细铁丝等
纯铁、软钢和无硅钢
硅钢片
20世纪初
坡莫合金、坡莫合金磁粉 热轧磁性硅钢片 软磁铁氧体 冷轧无取向硅钢片 冷轧晶粒磁性硅钢片 软磁合金薄带
20世纪末
非晶态合金
纳米晶ppt课件
1K502
高起始磁导率快淬软磁钴基合金 淬态高磁导率软磁钴基合金 Fe-Ni-P-B快淬软磁铁镍基合金 Fe-Ni-V-Si-B快淬软磁铁镍基合金
14
材料特性
各向同性的软磁材料 厚度极薄，仅为 0.025mm。 电阻率高，涡流损耗小 硬度大，切割要求高，易碎
机械应力敏感，受力后会影响性能
15
高性能纳米晶材料生产线介绍
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 以下 频率使用。
6
铁镍基非晶合金/坡莫合金
1K104 Fe-Si-B-Ni Mo快淬软磁铁基合金 1K204 高频低损耗快淬软磁钴基合金
1K105
Fe-Si-B-Cr(及其他元素)快淬软磁 铁基合金
1K205
1K106
高频低损耗Fe-Si-B快淬软磁铁基合 金
1K206
1K107
1K501
高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B快淬软磁
铁基纳米晶合金
6 4 106 < 200 －
牌号和基本成分
1K101 Fe-Si-B快淬软磁铁基合金 1K102 Fe-Si-B-C快淬软磁铁基合金 1K103 Fe-Si-B-Ni快淬软磁铁基合金
1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金 1K202 高剩磁比快淬软磁钴基合金 1K203 高磁感低损耗快淬软磁钴基合金
纳米晶材料的生产工艺及应用发展
装备制造产业招商局 顾岁岁 2016.3.23
1
纳米晶材料的制备与力学性能研究
纳米晶材料的制备与力学性能研究纳米晶材料是指晶粒尺寸在1-100纳米之间的材料。
由于其特殊的晶格结构和尺寸效应，纳米晶材料具有许多独特的力学性能。
近年来，人们对纳米晶材料的制备方法和力学性能进行了广泛的研究。
一、纳米晶材料的制备方法目前，常见的制备纳米晶材料的方法主要有机械合金化法、热处理法和化学合成法等。
机械合金化法是通过高能球磨等机械能激励，使材料粉末发生冶金反应，达到纳米晶的制备目的。
这种方法操作简单，适用性广泛，但是存在一定的局限性，如需要较长时间的机械合金化过程和较高的机械能激励，同时对原料的纯度和晶粒尺寸有一定的要求。
热处理法是通过控制晶粒的生长动力学，利用高温热处理使晶粒尺寸缩小到纳米级别。
这种方法具有较高的晶粒尺寸和晶粒形态的可控性，但是需要较高的温度和较长的时间，同时易引起晶粒长大和结晶的发生。
化学合成法是通过控制反应条件和反应物的浓度，使纳米晶材料在溶液中形成。
这种方法操作简单、易于扩展和工业化生产，但是对反应条件和纯度有较高的要求。
二、纳米晶材料的力学性能研究进展纳米晶材料的力学性能是研究的热点之一，包括强度、韧性、塑性等方面。
纳米晶材料相对于其晶粒尺寸较大的同种材料，具有更高的硬度和强度。
这是由于纳米晶材料的晶粒尺寸小于运动螺联位错所需要的位错长度，导致位错运动受到晶粒壁的阻碍，使其力学性能得到了提升。
然而，纳米晶材料的韧性相对较低。
纳米晶材料的晶粒尺寸小，晶粒边界的面积相对增大，导致晶界能量的提升，晶粒边界易于发生聚集和滑移，进而增加了纳米晶材料的脆性。
塑性是材料的重要力学性能之一。
相对于晶体材料，纳米晶材料的塑性明显增强。
这是由于纳米晶材料的晶粒尺寸小，晶界的位错密度高，使得晶界滑移和滑移抑制交替发生，从而提高了纳米晶材料的塑性。
除了以上几个方面，纳米晶材料的弹性模量、疲劳性能、蠕变行为等也是研究的热点。
纳米晶材料的弹性模量比相同成分的晶体材料略有增大，而且具有显著的形状记忆效应。
纳米晶带材 型号-概述说明以及解释
纳米晶带材型号-概述说明以及解释1.引言1.1 概述纳米晶带材是一种具有特殊结构的材料，其晶粒尺寸在纳米级别范围内。
与传统的多晶带材相比，纳米晶带材具有很多独特的特点和优势。
首先，纳米晶带材具有较高的力学性能，比如高强度和硬度，这使得它在许多领域有广泛的应用前景。
其次，纳米晶带材具有优异的导电和导热性能，使其成为电子器件和热管理系统的理想选择。
此外，纳米晶带材还表现出优异的耐腐蚀性能和磨损耐久性，这使其在一些特殊环境下具有较长的使用寿命。
制备纳米晶带材的方法有很多种。
目前常用的制备方法包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等。
这些方法在不同的条件下，可以实现对纳米晶带材的精确控制和调节，从而得到具有不同结构和性能的纳米晶带材。
此外，随着纳米科技的快速发展，还涌现出了一些新的制备方法，比如电化学法、激光烧结法等，这些方法为纳米晶带材的制备提供了更多的选择和可能性。
总之，纳米晶带材作为一种新兴的材料，在材料科学、电子器件、能源储存等领域具有广阔的应用前景。
随着制备方法的不断发展和优化，纳米晶带材的性能和结构将不断提升，为各个领域的应用提供更多可能。
对于纳米晶带材的深入研究和探索，将有助于推动材料科学和相关领域的发展和创新。
1.2文章结构本文主要介绍纳米晶带材的相关内容。
文章的结构将如下所示：第一部分是引言部分，其中包括概述、文章结构和目的。
第二部分是正文部分，主要涵盖纳米晶带材的定义和特点以及其制备方法。
第三部分是结论部分，主要讨论纳米晶带材的应用前景，并对全文进行总结。
在正文部分，2.1节将详细介绍纳米晶带材的定义和特点。
纳米晶带材是指具有纳米级晶粒尺寸并呈带状结构的材料。
相比于传统晶粒尺寸较大的材料，纳米晶带材在力学性能、电学性能等方面表现出许多优异的特点。
这部分将对纳米晶带材的特点进行详细阐述。
2.2节将介绍纳米晶带材的制备方法。
纳米晶带材的制备方法主要包括物理方法和化学方法两大类。
新能源汽车用纳米晶材料的生产工艺及应用发展
1K205 高起始磁导率快淬软磁钴基合金
1K106
高频低损耗Fe-Si-B快淬软磁铁基合 金
1K206
淬态高磁导率软磁钴基合金
1K107
高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B快淬软 磁铁基纳米晶合金
1K501 1K502
Fe-Ni-P-B快淬软磁铁镍基合金 Fe-Ni-V-Si-B快淬软磁铁镍基合金
.14.
：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、漏电保护开关、共模电感铁芯等电磁转换功能的元器 件中。
.9.
不同软磁材料的物理性能
.10.
不同软磁材料的磁性能
.11.
非晶合金与硅钢的主要性能比较
饱和磁感应强度 矫顽力 居里温度 单位铁损 (1.3T,50Hz) 电阻率 密度 维氏硬度 饱和磁致伸缩系数 最大导磁率 厚度
.19.
喷嘴包支架示意图
六维调节机构
.20.
冷却辊示意图
水管
前修磨机构
电机
.21.
卷取设备照片
测厚辊
冷却辊 压辊
.22.
设备控制系统结构图
.23.
设备控制系统结构图
数据采集分析系统
SIEMENS PLC
S120多轴控制单元（喷嘴间距控制）
S120矢量控制（卷取控制）
左侧喷嘴控制 右侧喷嘴控制 塞杆位置控制
•产品应用
• 静电除尘高频电源 • 轨道交通机车电源 • X光电源、激光电源 • 通讯设备电源 • 高频感应加热电源
•性能特点
用铁基纳米晶带材制造，具 有高饱和磁感应强度、高磁导 率、低损耗及良好的温度稳定
性。
.32.
高饱和磁感应强度纳米晶带材项目工艺流程
高饱和磁感应强度纳米晶带材项目工艺流程1.引言1.1 概述摘要：高饱和磁感应强度纳米晶带材项目工艺流程的研究旨在通过优化工艺流程，实现对纳米晶带材的制备过程进行控制和提高磁感应强度。
本文首先介绍了纳米晶带材的概念和应用领域，然后对文章的结构进行了简要说明，并明确了研究的目的。
最后，为了满足工艺流程对高饱和磁感应强度纳米晶带材制备的需求，本研究将详细介绍工艺流程的概述和细节内容。
概述：高饱和磁感应强度纳米晶带材是一种具有重要磁性性能的材料，广泛应用于电子、能源、磁记录等领域。
其具有高磁导率、低磁滞和优良的饱和磁感应强度等特点，因此备受关注。
然而，在纳米晶带材的制备过程中，工艺流程的优化对于提高材料的磁感应强度起着至关重要的作用。
本文的研究目的是通过对高饱和磁感应强度纳米晶带材项目工艺流程的系统研究，找出制备过程中的关键环节，优化工艺参数，进一步提高材料的磁感应强度。
为了实现这一目标，本研究将对工艺流程进行详细的概述和细节介绍，以期为纳米晶带材的制备提供有效的控制方法和技术支持。
在工艺流程的概述部分，本文将首先介绍纳米晶带材的制备原理和方法，包括磁控溅射、热处理、冷却速率控制等关键步骤。
然后，将详细描述每个步骤的目的和意义，以及各步骤之间的关联和影响。
通过对高饱和磁感应强度纳米晶带材项目工艺流程的深入研究和分析，我们可以更好地理解纳米晶带材的制备过程，找出其中的问题和瓶颈，并提出解决方案和改进措施。
相信通过本研究的工艺流程优化，能够为高饱和磁感应强度纳米晶带材的制备和应用提供有力的支持和指导，有望在相关领域产生重要的应用价值。
1.2 文章结构本文共分为引言、正文和结论三部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
第一部分概述主要介绍了高饱和磁感应强度纳米晶带材项目工艺流程的背景和重要性。
高饱和磁感应强度纳米晶带材具有广泛的应用前景，因此研究其项目工艺流程对相关行业具有重要意义。
文章结构部分旨在简要介绍本文的组织结构，使读者能够清晰地了解全文的内容安排。
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纳米晶带材制造工艺(一)
纳米晶带材制造工艺
简介
•纳米晶带材制造工艺是近年来兴起的一种先进材料制备技术，主要用于制造高强度、高韧性的金属材料。
工艺步骤
1.原料准备
–选择优质的金属原料，如不锈钢、钛合金等。
–合理控制原料的纯净度和含杂质的含量。
2.粉末冶金
–将金属原料粉末进行混合、球磨和筛分。
–通过高温烧结或冷等静压等工艺将粉末压制成坯体。
3.拉制与退火
–将坯体进行拉制，使其逐渐形成带状结构。
–通过热处理退火工艺，消除内部应力和晶界的缺陷。
4.超塑性成形
–使用特定的设备和工艺，对带材进行超塑性成形处理，使其晶粒细化到纳米级别。
5.表面处理
–使用化学方法对纳米晶带材的表面进行处理，提高其表面硬度和抗腐蚀性能。
6.检测与性能评估
–对制造出的纳米晶带材进行严格的检测，评估其力学性能和化学性能。
7.应用领域
–纳米晶带材广泛应用于航空航天、汽车制造、电子等领域。
–借助其高强度和高韧性，可用于制造轻量化结构件、高效能电池等。
优势和挑战
•优势:
–纳米晶带材具有良好的力学性能，可替代传统材料。
–具备出色的导电性和耐腐蚀性能，适用于特殊环境。
•挑战:
–制造纳米晶带材的工艺复杂，需要高精密设备和精细的工艺控制。
–纳米晶带材的批量生产和商业化应用仍面临一定难度。
结论
•纳米晶带材制造工艺的发展为材料科学和工程技术带来了新的机遇和挑战。
•通过不断的研究和技术创新，纳米晶带材有望在各个领域发挥更广泛的应用。