非晶钎料及其应用
非晶态钎料钎焊不锈钢的组织转变及性能研究
分 析 。钎 焊接 头 拉 伸 强 度 实验 按 Ｇ ６ — ９在 Ｂ１３３ ８ １
的祛 除 。对 于不锈钢来 说 ，对 除氧化 膜没有 特殊 的
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１ 。 实验 准备及 方案 ２
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非晶材料的应用原理及举例
非晶材料的应用原理及举例1. 引言非晶材料是一种特殊的材料结构，其原子排列无规律，表现出非晶态或准非晶态的特性。
非晶材料具有一些独特的物理、化学和电子性质，在各个领域有着广泛的应用。
本文将介绍非晶材料的应用原理，并给出一些举例进行说明。
2. 非晶材料的应用原理非晶材料的应用原理可以概括为以下几点：2.1 高硬度和强韧性非晶材料具有高硬度和强韧性的特点，这使得它们在制造工具、刀具和导电材料中有广泛的应用。
由于非晶材料的结构无规则，原子相互之间的结合力较大，因此具有较高的硬度；而且非晶材料的结构中存在着大量的缺陷，这使得非晶材料表现出较高的强韧性。
2.2 优异的磁性能非晶材料在磁性材料中具有广泛的应用。
与晶态材料相比，非晶材料在磁性性能方面表现出更高的饱和磁化强度、更低的磁滞回线以及较高的磁导率。
这使得非晶材料在电感器、传感器和电动机等领域有着重要的应用。
2.3 优良的光学特性非晶材料具有一系列的优良光学特性，例如透明性、抗紫外线性能和抗辐射性能。
这使得非晶材料在光学器件、光学传感器和光纤通信中具有广泛的应用。
2.4 高温稳定性和耐腐蚀性非晶材料在高温和腐蚀环境下具有较好的稳定性和耐腐蚀性。
这使得非晶材料在航空航天、核工程和化学工业等领域有着重要的应用。
3. 非晶材料的应用举例下面将举例介绍一些非晶材料的应用：3.1 钠钙玻璃钠钙玻璃是一种常见的非晶材料，具有优异的光学特性和耐腐蚀性。
它被广泛应用于光学器件、光学传感器和光纤通信中。
另外，钠钙玻璃还可以作为医用材料，用于制造人工骨骼和牙科修复材料。
3.2 铁基非晶合金铁基非晶合金具有优异的磁性能和高温稳定性。
它们被广泛应用于电感器、变压器和电动机等领域。
铁基非晶合金还可以用作磁存储材料，用于制造高密度的硬盘驱动器。
3.3 金属玻璃金属玻璃是一种特殊的非晶材料，具有高硬度和强韧性。
它被广泛应用于制造工具、刀具和导电材料。
金属玻璃还可以用来制备纳米材料和先进的材料合金。
浅谈非晶态焊接材料的特点
浅谈非晶态焊接材料的特点摘要：非晶态焊接材料有着良好的物理、化学与力学性能，组织细化，杂质少，纯度高。
被广泛应用在工业生产领域，将成为下一阶段一种非常具有前景的材料。
本文主要针对非晶态焊接材料的特点、类型、应用等进行分析。
关键词：非晶态焊接材料；特点；应用非晶态焊接材料是一种新型材料，兼具金属与玻璃的特性，力学性能与化学性能突出，表现出良好的应用前景。
在多种领域都有着广泛的应用，尤其是在焊接材料上，体现出了一种奇妙的效能，受到了业界的认可。
1 非晶态焊接材料的特点1.1 化学特点非晶态焊接材料成分和组织均匀，在液态时，也可以保证材料的均匀性，且材料其中没有粗大化合物，组织细化，杂质少，纯度高。
在制取材料的过程中，不需要进行其他特殊处理，不会受到外界因素的影响，目前，已经有大量的非晶态焊接材料研制出来。
其成分均匀，柔韧性高，在生产过程中，可以根据要求制成所需形状，尽可能的减少了材料的浪费。
1.2 物理特点非静态焊接材料也有着理想的湿润性，在加热处理时，可以实现均匀的熔化，不会出现分层问题，但是由于其结构特点不稳定，在临近熔化状态时，也会有晶体释放出来，释放出热能。
在凝结之后，会形成一种合金晶体结构，与传统的粉质材料相比，非晶态焊接材料在生产的过程中污染很小，符合节能环保的要求。
此外，非晶态焊料是随着熔体快淬技术发展起来的，具有非晶结构，即使是形成了微晶结构，晶粒和相尺寸也远远小于常规工艺制造的晶态产品。
由于成分组织非常均匀，它们可以在一个相当窄的熔化区间熔化。
这是因为不同元素的原子熔融成液相所需的扩散距离要小很多，缩短焊接时间，减少母材由于退火而引起的性能损失。
更重要的一点是，由于非晶态带材的韧性，焊料可方便的制成各种形状预置于焊缝中。
由于制造工艺简单，非晶钎料具有非常少的杂质含量。
2 非晶态焊接材料的应用2.1 铜基非晶态焊接材料的应用铜基非晶态焊接材料可以根据需要制成所需形状，流动性高，能够替代传统的合金材料，目前应用最多的就是在低压电器触头材料领域中，此外，温控器、保安器、换向器中也可以使用铜基非静态焊接材料，可以满足使用性能。
非晶合金粉末材料的制备及其应用
非晶合金粉末材料的制备及其应用一、引言非晶合金是指具有非晶结构（无序背景）的金属合金，其具有许多优异的性能，如高硬度、耐磨、抗蚀等。
近年来，随着人们对材料性能要求的不断提高，非晶合金粉末材料得到了广泛应用。
本文将重点介绍非晶合金粉末材料的制备方法以及其在各领域的应用。
二、制备方法1. 凝固快速淬火法凝固快速淬火法是制备非晶合金粉末材料最常用的方法之一。
该方法通过将合金液体急速冷却至超低温，使其迅速形成非晶结构。
这种方法制备的非晶合金材料具有高度均匀的组织结构和优异的力学性能。
2. 机械合金化法机械合金化法是利用高能球磨或高能冲击等机械手段对金属粉末进行混合和变形，从而形成非晶结构。
该方法不仅制备过程简单、成本低，而且可以快速扩大材料规模。
然而，由于机械合金化过程中存在高温、高压等情况，可能会导致材料的氧化和污染。
3. 溅射法溅射法是一种利用离子束或电子束轰击靶材表面，使其产生等离子体，并在基板上沉积材料的方法。
这种方法制备的非晶合金材料具有高密度、优异的机械性能和化学稳定性。
然而，溅射法制备的非晶合金材料通常具有较大的厚度限制。
三、应用领域1. 电子领域非晶合金粉末材料在电子领域的应用非常广泛。
例如，非晶合金可用于制备高性能的电子器件材料，如磁性传感器、电感器、传输线路等。
其高密度、低电阻和高磁导率等特性使得非晶合金在电子器件中具有优异的性能表现。
2. 磁性材料非晶合金粉末材料在磁性材料领域也得到了广泛应用。
非晶合金可用于制备高性能的磁芯材料，如变压器、电感器等。
其高饱和磁感应强度和低磁滞损耗使得非晶合金在磁性领域具有很大的应用潜力。
3. 耐磨领域由于非晶合金具有高硬度和耐磨性，因此在耐磨领域也有广泛的应用。
例如，非晶合金可用作刀具、研磨剂等耐磨材料，其优异的耐用性和高度均匀的组织结构使得非晶合金在耐磨领域被广泛使用。
4. 医疗领域非晶合金粉末材料在医疗领域也有一系列的应用。
非晶合金可以制备成金属支架，用于血管扩张和支撑等医疗器械。
北京航空航天大学科技成果——钛锆基非晶合金钎料及其制备技术
北京航空航天大学科技成果——钛锆基非晶合金钎料及其制备技术成果简介非晶合金具有独特的力学、物理和化学性能，作为一种新型金属材料得到了广泛关注，其重要应用之一是用作材料钎焊连接时的钎料。
现有非晶合金钎料主要包括镍基、钛基、铜基等合金系。
其中，钛基非晶合金钎料活性高，所获得的钎焊接头耐蚀性好，钎焊工艺性能良好，在钛合金、金属间化合物、功能陶瓷等新型材料钎焊连接方面表现出较大的优势。
现有钛基非晶合金钎料中含有较多的Cu、Ni作为主要的降熔元素，有利于钛基非晶合金的形成。
但是，较多的Cu和Ni元素使得钛合金钎焊接头在钎焊过程中产生大量的脆性金属间化合物，降低了钎焊接头的力学性能。
虽然有关研究成果钎焊接头抗剪切得到提高，但是钎料成分中存在少量的Si元素，在钛合金的焊接过程中Si元素扩散至钎焊接头中心并发生富集。
因此，为了进一步提高钎焊接头的性能，迫切需要开发低Cu和Ni含量且不含Si元素的钛锆基非晶合金钎料。
针对上述问题，本项目研制了一种低Cu和Ni含量且不含Si元素，同时具有适当的熔化温度区间，钎焊接头性能好，不含贵金属、有毒元素的新型钛锆基非晶合金钎料，解决现有技术中钛锆基非晶合金钎料Cu、Ni含量高导致钎焊接头力学性能较差以及Si元素扩散产生富集等问题。
技术描述具体制备技术包括有下列步骤：一、称取金属单质原料；二、熔炼制备母合金；三、采用熔体旋淬法制备非晶合金薄带。
本技术的优势是：1、Cu和Ni含量低，原子百分比之和低于20%，钎焊接头处生成脆性金属间化合物少，有利于提高钛合金钎焊接头的力学性能。
2、不含Si元素，仍表现出良好的润湿性；与含Si钎料相比，进一步提高了钎焊接头的抗剪切强度和耐腐蚀性能，降低了钎焊接头的硬度，提高了接头韧性。
3、薄带厚度均匀、连续、具有平整的表面和边缘以及良好的柔韧性，满足多种材料的钎焊连接要求。
非晶态金属材料的制备与应用
非晶态金属材料的制备与应用随着科技的不断发展，材料科学也得到了前所未有的重视。
其中，非晶态金属材料备受关注。
非晶态金属材料是指在快速冷却过程中，金属原子没有充分结晶，而是形成了无序、非晶态的固体材料。
这种材料具有独特的物理、化学、力学等性能，广泛应用于电子、光电、航空航天等领域。
一、非晶态金属材料制备方法1. 快速凝固方法：将高温熔体在高速冷却下凝固成为非晶态金属材料。
其中，熔滴喷射法、液滴冷却法、铸锭淬火法等是常见的快速凝固方法。
2. 离子束淀积法：将阳极金属放置在真空中，通过高能度的离子束轰击阳极金属表面，使金属原子在表面上沉积成一层薄膜。
这种方法可以制备出精细的非晶态材料薄膜。
3. 分子束外延法：将单质金属放在真空中，用分子束加热金属，使其在晶体衬底上沉积成非晶态金属薄膜，具有高结晶度和晶格匹配度。
二、非晶态金属材料的特点和性能1. 特点：非晶态金属材料具有高硬度、高强度、高韧性、高耐腐蚀性、高磁导率、高电导率等特点。
2. 应用：非晶态金属材料可以广泛应用于电子、光电、航空航天、生物医药等领域。
其中，最具有应用价值的是高强度、高韧性的非晶态金属合金。
(1) 电子领域：非晶态金属材料可以制备出高效、高速的微电子器件，应用于电容、电感、电阻等器件，并可制备出高性能的磁存储器件。
(2) 光电领域：非晶态金属材料可以制备出高效、高速的光电器件，应用于半导体太阳能电池、LED光源、光波导等领域。
(3) 航空航天领域：非晶态金属材料具有高强度、高韧性、高耐腐蚀性等特点，可以制备出高性能的航空航天用材料，如飞机发动机涡轮叶片、航天器超高温材料等。
(4) 生物医药领域：非晶态金属材料具有良好的生物相容性和生物安全性，可以应用于制备医用合金、植入物等。
三、非晶态金属材料未来的发展方向1. 优化制备技术，提高制备效率和品质：尽管现在已经可以用多种方法制备非晶态金属材料，但是制备过程中还存在一些问题，如制备效率低、制备出的样品杂质多等问题。
毕业论文：非晶bni-2镍基钎料钎焊不锈钢工艺和接头组织研究
毕业论文：非晶BNi-2镍基钎料钎焊不锈钢工艺和接头组织研究毕业论文：非晶BNi-2镍基钎料钎焊不锈钢工艺和接头组织研究毕业论文：非晶BNi-2镍基钎料钎焊不锈钢工艺和接头组织研究:2013-3-3 9:57:07毕业设计（论文）题目非晶BNi-2镍基钎料钎焊不锈钢工艺和接头组织研究提示：本文原版含图表word版全文下载地址附后（正式会员会看到下载地址）。
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摘要为了研究非晶BNi-2镍基钎料钎焊不锈钢的工艺以及不同工艺下钎焊接头的力学性能和微观组织，用非晶BNi-2镍基钎料在不同的温度和不同的保温时间下钎焊不锈钢1Cr18Ni9Ti，母材大小为40mm×35mm×1.5mm，接头采用搭接形式，搭接量为5mm，实验在真空炉中进行。
实验后对试样进行了钎焊接头的力学性能的测定和焊缝区元素分布及显微组织观察与分析。
研究表明：钎焊温度和保温时间时决定钎焊接头质量的关键因素，在一定的钎焊温度下，存在一个保温时间使钎焊接头的抗剪强度达到最高，并且在一定的保温时间下，存在一个钎焊温度使钎焊接头的抗剪强度达到最高，实验表明在1050℃下保温5min能够获得最佳的接头组织。
BNi- 2 钎料钎焊试样接头形式的钎缝组织由两部分构成:一部分是靠近母材与钎缝界面与之平行的固溶体组织另一部分是位居中部的化合物相组织。
关键词：非晶镍基钎料、钎焊、不锈钢、抗剪强度、显微组织 ABSTRACTIn order to study the amorphous BNi-2 nickel-based brazing filler metal welding of stainless steel process and brazed joints under different process of mechanical properies and microstructure. Stainless steel 1Cr18Ni9Ti were brazed at different temperature and holding time. Brazing was carried out in vacuum by using nickel-based amorphous fillers BNi-2. The size of the base metal of 40 章概论1.1课题的背景及意义利用快速凝固技术制成的非晶态合金钎料, 近年来日益受到人们的重视它具有制备技术简单、成分均匀、杂质含量少和使用方便等优点, 发展前景十分广阔。
非晶合金的应用领域
非晶合金的应用领域引言非晶合金是一种具有无定形结构的材料，具有许多优异的性质，例如高强度、高硬度、优异的磁性能等。
这些特性使得非晶合金在许多领域得到了广泛应用。
本文将探讨非晶合金在不同应用领域中的具体应用情况。
电子领域1. 电子元件非晶合金具有优异的导电性能和磁性能，因此在电子元件中有广泛的应用。
例如，非晶合金可以用于制造高性能的电感器、变压器和电感元件。
此外，非晶合金还可以用于制造高精度的电阻器和电容器，用于提高电子元件的性能和稳定性。
2. 磁性材料非晶合金具有优异的软磁性能，因此在磁性材料中有重要的应用。
非晶合金可以用于制造高性能的磁芯、传感器和电动机等。
非晶合金的高磁导率和低磁滞损耗使得磁性材料具有更高的效率和更小的尺寸。
3. 电池技术非晶合金在电池技术中也有广泛的应用。
非晶合金可以用于制造高性能的电池电极材料，提高电池的能量密度和循环寿命。
此外，非晶合金还可以用于制造电池的隔膜材料，提高电池的安全性和稳定性。
机械领域1. 制造业非晶合金在制造业中有重要的应用。
由于非晶合金具有高硬度和高强度，可以用于制造高性能的刀具、模具和零件等。
非晶合金的高耐磨性和高耐腐蚀性使得制造业的产品更加耐用和可靠。
2. 航空航天非晶合金在航空航天领域中也有广泛的应用。
由于非晶合金具有优异的力学性能和耐高温性能，可以用于制造航空发动机的叶片、涡轮和喷嘴等关键部件。
此外，非晶合金还可以用于制造航天器的结构材料，提高航天器的性能和可靠性。
3. 汽车工业非晶合金在汽车工业中有重要的应用。
由于非晶合金具有高强度和优异的韧性，可以用于制造汽车的车身结构和发动机零件等。
非晶合金的高耐磨性和低摩擦系数使得汽车的零部件更加耐用和节能。
医疗领域1. 医疗器械非晶合金在医疗器械中有广泛的应用。
由于非晶合金具有优异的生物相容性和耐腐蚀性，可以用于制造医疗器械，如手术器械、植入物和诊断设备等。
非晶合金的高强度和高硬度还可以提高医疗器械的使用寿命和可靠性。
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1.非晶及发展历程 2.非晶钎料的优点 3.非晶钎料的制备 4.非晶钎料的种类及应用 5.非晶钎料的研究举例 6.非晶钎料的前景展望
1.非晶及发展历程
非晶：非晶态又称玻璃态，是具有短程有序而长程无序的 结构特征的固体。由于长程无序而使其内能并不处于最低 状态，非晶态固体是属于亚稳相，向晶态转化时会放出能 量。 非晶合金 的优点：1，强度高；2，比强度高；3，弹性好；
2.非晶钎料的优点
1.钎缝组织和成分均匀 由于非晶态钎料是从液态合金快速冷却而成 ,其化学成
分保持液态时的均匀性 ,既无晶粒 ,又无共晶相析出 ,熔化均 匀 ,合金中不存在粗大的化合物相 ,因此合金组织单一细化 [4]。 2.材质纯净 ,能显著地提 高钎焊接头的质量
非晶态钎料杂质含量少 ,纯度高。另外 ,非晶态钎料的制 取无需经过锻、轧、拉和拔等过程 ,因此不受加工氧化和润 滑剂的污染。 3.使用方便，成分可调整性高
法主要有以下几种：
1.单辊法[5]
要获得两表面均匀一
致的非晶态合金条带,关
键在于如何控制好喷射带
的厚度.在单辊法中,影响
厚度的因素主要有: 辊轮
的线速度、 喷射压力、
喷嘴缝隙宽度、 喷嘴至
辊面的间距和喷铸时合金
的温度等。
图1单辊急冷法制备非晶Байду номын сангаас合金示意图
3.非晶钎料的制备
2.双辊法[6]
熔体下落时，正好流入两 辊之间，冷凝成薄带。由于 凝固时热量可以由两个辊轮 传导，所以冷速要比单辊法 的高，冷却速度105K/s。其不 足之处是冷凝过程中薄带会 受到两个辊面的挤压产生形 变和残余应力，而且设备和 操作工艺都较单辊法复杂。
图2 双辊法示意图
4.非晶钎料的种类及应用
目前常用焊接钎料主要有：镍基、铜基和低温非晶钎 料。 1.镍基钎料
镍基非晶钎料是一种很有发展前景的钎料，可用于航 空、航天、原子能和机械等许多领域的各种高温合金、高 合金钢、不锈钢和高温结构陶瓷的钎焊。 2.铜基钎料
铜基非晶钎料成分均匀，箔带柔韧可以制成所需要的 形状，而且熔点低、流动性好，可以替代银基钎料用于焊 接铜和铜合金、银和银合金及各种接头材料的钎焊。 3.低温非晶态钎料
6.钎焊后接头的衬热温度不降低
由于非晶型箔一旦熔化再冷凝时仍将生成通常的合金结 晶结构 ,因此 ,钎接层不会像非晶型箔那样 ,在较低温度下熔 化。由此可见 ,非晶型金属箔对于高温钎焊 ,特别是对于高 温合金、陶瓷的钎焊具有重要的意义。
3.非晶钎料的制备
非晶焊接材料 目前主要以箔状应用为主 ,故快速凝 固法是制备非晶焊接材料的主要方法。实用的制备方
4，磁损 耗小；5，耐腐蚀 缺点：1，脆性大，拉伸塑性几乎为0，难进行二次加工。
2，非晶合金尺寸有限，超过临界尺寸就很难保持 非 晶结构。
3，成本高，通常非晶合金需加入大量的合金元素以 形成非晶结构。
4，性能不稳定，超过某一温度即会发生晶化。
1.非晶及发展历程
非晶发展历程：
1934年，德国人Kramer[1]采用蒸化沉积的方法首次成 功获得了非晶态薄膜；
非晶态钎料比晶态钎料的润湿性能好 ,是因为非晶态钎 料在加热过程中几乎是同时、均一地熔化和铺展 。另外 ,由 于非晶型结构是不稳定的 ,在接近熔化时有析出晶体的倾向, 故在熔化瞬间会放出大量的热 ,有利于加剧钎料中元素扩散 , 从而提高钎料的润湿能力。
5.钎接间隙进一 步减 小
镍基非晶态钎料箔则可以做得很薄 ,置于钎缝内,从而保 证钎缝的小间隙。
1950年，Brenner等用电化学沉积法制备Ni-P非晶薄膜；
1960年，Duwez等用快速凝固的方法在Au-Si合金系中 成功制备出Au70Si30非晶合金薄膜[2]；
1969年，庞德和马丁关于用轧辊法制备一定连续长度 条带技术的发表是制备非晶合金的决定性发展[3]；
20世纪90年代以来，由于发现了具有很强的非晶形成 能力的合金系，使得一般的工艺方法可获得三维尺寸 在毫米量级的大块非晶合金。
5.非晶钎料的研究举例
1.2 实验结果与分析
Fig.1. SEM images of joint interface brazed at 1223K (a)and 1323K(b)for 30 min
从图1可以看出相同时间下，温度越高，反应层 的厚度越大。
5.非晶钎料的研究举例
Fig.2. Dependence of brazing temperature on joint strength
低温非晶态钎料主要应用于电子产业、印刷电路和半导 体器件中心和底座的焊接。
5.非晶钎料的研究举例
1.Ti40Zr25Ni15Cu20钎焊Si3N4 1.1实验[7]
采用热压复合Si3N4陶瓷，尺寸16mmX16mmX8mm, 非晶钎料的厚度为（20±0.5）mm，连接前将陶瓷表 面 用 粒 度 3.5μm 的 金 刚 石 研 磨 膏 研 磨 ， 非 晶 箔 带 用 800#金相砂纸磨平。上述材料均在丙酮溶液中分别进 行超声波清洗20min,取出吹干，并按Si3N4/钎料/Si3N4的 顺序装配与钎焊夹具中，放入真空炉进行钎焊。连接 过程中真空度不低于2X10-2Pa，升温速率为10oC/min,连 接后以5oC/min的冷却速度降至800oC，最后随炉冷至 室温。
Fig.3. Dependence of brazing time on joint strength
图2和图3反应了焊接接头强度随温度和时间的变化关系。 从图中可以看出焊接接头的强度随温度的升高先上升后下
降，在1323k时强度达到最大值，焊接接头强度随时间的 关系也是先上升后下降，在1323K，保温120min时，焊接 接头的强度达最大值160MPa。
5.非晶钎料的研究举例
Fig.4. Comparison of strength of joints brazed with amorphous Ti40Zr25Ni15Cu20 fill and with Ti40Zr25Ni15Cu20 crystalline filler
非晶钎料虽然含有Si、B、P等脆性化合物元素，但由于 成分均匀，组织细化，无粗大脆化相，而制成的钎料箔具 有较好的柔韧性，可根据钎接件的实际需要，预制成一定 形状，准确地置于钎焊接头的间隙中，减少钎料浪费，降 低成本；并可方便的调整合金的成分，得到各种成分的非 晶态钎料。
2.非晶钎料的优点
4.浸润性 、流动性好