Fe基非晶和纳米晶合金的热膨胀
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。
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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。
Fe基非晶涂层组织及晶化行为分析
Fe基非晶涂层组织及晶化行为分析左瑶;王善林;龚玉兵【摘要】目的研究非晶涂层在不同喷涂速度下的涂层组织及晶化行为.方法以成分为FeCoCrMoCBY的非晶粉末为喷涂材料,采用超音速火焰喷涂(HVOF)在Q235钢表面制备非晶涂层,通过降低喷涂速度,使得单位面积上涂层得到的热输入量增加,使得涂层发生晶化行为,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热仪DSC和透射电镜TEM等研究不同喷涂速度对非晶涂层显微组织及晶化行为的影响.结果随喷涂速度降低,未熔颗粒减少,涂层孔隙率逐渐减小,涂层晶化程度增高且更易氧化.采用不同喷涂速度使单位面积内涂层的热输入量不一样,导致涂层发生晶化,涂层在晶化过程中先析出α-Fe,再析出FeO,Fe3C及其他相.结论不同喷涂速度下得到的涂层可以用来分析涂层的晶化行为.对于非晶含量较高的涂层,在界面处也可能会有纳米晶产生.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2018(010)005【总页数】6页(P113-118)【关键词】超音速火焰喷涂(HVOF);喷涂速度;显微组织;晶化行为【作者】左瑶;王善林;龚玉兵【作者单位】南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌 330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌 330063【正文语种】中文【中图分类】TG174大块金属玻璃(BMG)是亚稳态金属材料，原子呈无序排列，具有独特的性能，如高强度和硬度，优异的耐蚀耐磨性[1—4]，这样的特点使得铁基非晶非常适合应用在侵蚀性环境的工业应用中[5]。
目前，有很多方法可以制备非晶涂层，如等离子喷涂[6]、火花等离子烧结[7]、动力喷涂[8]，以及超音速火焰喷涂[9—10]。
与其他工艺相比，HVOF制备的Fe基非晶涂层具有更低的孔隙率，更高的非晶含量和更高的硬度，因此超音速火焰喷涂(HVOF)涂层被广泛应用于需要良好耐磨或耐腐蚀性能的工业应用[11—13]。
【国家自然科学基金】_非晶涂层_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
科研热词 涂层 非晶 高速电弧喷涂 非晶纳米晶 组织结构 高熵合金 高温氧化 非晶态合金 镍基涂层 锆基合金 铁基非晶合金 金属玻璃 退火 载流子浓度 表面氧化膜 表面 腐蚀 聚环三磷腈-砜微球 耐腐蚀性能 组织性能 等离子喷涂 磷掺杂氢化非晶硅薄膜 磷掺杂比 磨损性能 碳钢 电阻率 电火花沉积 电弧喷涂 环氧树脂 热处理 热喷涂 激光熔覆 材料失效与保护 机械合金化 无铅钎料 数值模拟 摩擦磨损 摩擦学性能 性能 微观结构 工艺参数 ni基非晶纳米晶 nb-cr基涂层 baf2·caf2
推荐指数 6 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
2014年 科研热词 非晶化 铸造模具 铁基非晶合金 涂层结合强度 涂层 孔隙率 复合涂层 制备工艺 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 涂层 纳米晶 非晶 耐磨性 高温冲蚀 非晶纳米晶 非晶材料 非晶合金涂层 铁基合金 超音速火焰喷涂 耐腐蚀 组织结构 纳米晶材料 电弧喷涂 热喷涂 显微硬度 准晶材料 fecrbsimnnby系
高饱和磁通密度Fe基非晶软磁合金研究进展_陈国钧
0.01 0.4
2605HB1 单板试料
0.8
1.2
1.6
2.0
B/T
(c)激磁功率 S
图 3 2605HB1 合金的特性曲线及与现用合金（2605SA1，取向硅钢电磁钢板）的比较[3]
成 分（at%）
表 3 某些 FeSiBC 系合金的成分和性能[4,5]
Bs/T B80/T B80/Bs P1.3/50/W·kg－1 P1.4/50/W·kg－1 P1.5/60/W·kg－1 TC/℃ Tx1/℃ RS△/% ε△ C 偏析层位置/nmC 含量峰值/at%
金 性 能 的 实 验 室 水 平 和 生 产 水 平 (0.025×170mm
带)，并与现用合金 2605SA1 和 0.23mm 厚高取向
硅钢加以对比。
表 1 变压器用铁心材料特性比较 （实验室水平，磁性能用单片样品测）[3]
材料
板厚 mm
2605HB1 0.025
Bs
Hc
T A·m－1
1.64 1.5
J Magn Mater Devices Vol 42 No 5
利。总之，我国的非晶纳米晶材料产业也进入了欣 欣向荣的发展时期。无论是国外或国内，该产业市 场年需要量都以二位百分数增长。
本文主要根据外国企业在华申请的专利及相 关文章介绍新型高 Bs（＞1.6T）、低损耗非晶合金 的最新研究进展。
2 新材料开发
Fe81.7Si2B16C0.3 1.650
0.85* 024**
0.29**
0.38
359 466
Fe82Si2B14 C2 1.669 1.646 0.986
0.152
0.227
0.34
钆含量对Fe-B-Nb-Gd非晶合金磁学性能和氧化机制的影响规律
钆含量对Fe-B-Nb-Gd非晶合金磁学性能和氧化机制的影响规律糜晓磊;胡亮;武博文;龙强;魏炳波【期刊名称】《物理学报》【年(卷),期】2024(73)9【摘要】研究了Gd含量对(Fe_(73)B_(22)Nb_(5))_(100–x)Gd_(x)(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)合金非晶形成能力、热稳定性和磁学性能的影响规律,并对比分析了非晶氧化机制.通过添加Gd元素,合金的原子尺寸差超过13%,构型熵增大了30%,提升了合金的非晶形成能力.随着Gd含量的增大,过冷液相区范围达到73 K,热稳定性得到明显增强.Gd元素导致合金局部各向异性受到限制,准位错偶极子型缺陷密度降低.这有效减少了阻碍磁畴壁旋转的钉扎位点,提高合金软磁性能.此外,Gd元素使得非晶在氧化过程中对温度的变化更为敏感,达到最大氧化速率的温度降低了15 K,但是并未恶化其抗氧化性能.Gd原子受结合能影响向表层迁移,形成的富Gd氧化物填充了表层缺陷,占据了大量顶部空间,合金表面附近的结构更加致密.这种结构减少了氧原子通过微观组织界面进行扩散的通道,有助于增强抗氧化性能.【总页数】9页(P254-262)【作者】糜晓磊;胡亮;武博文;龙强;魏炳波【作者单位】西北工业大学物理科学与技术学院【正文语种】中文【中图分类】TG1【相关文献】1.熔炼气氛中的氧含量对锆基非晶合金非晶形成能力及力学性能的影响2.Nd含量对快淬纳米晶和非晶（Mg24Ni10Cu2）100-xNdx（x=0~20）合金电化学性能的影响3.硼含量对Fe-Zr-B-Nb非晶合金的晶化、形成能力和磁性能的影响4.Nb 含量对FeSiBCuNb系铁基纳米晶合金结构和磁学性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
非晶态合金的性能与应用讲解
弹性模量和温度的关系
• 金属玻璃的塑性与外力方向有关，处于压缩、剪 切、弯曲状态时，金属玻璃具有很好的延性，非 晶合金的压缩延伸率可达 40％，轧制时压下率为 50％以上也不会产生断裂，薄带对弯至180度一般 也不会断裂。 • 金属玻璃在拉伸应力条件下的延伸率很低，一般 只有约0.1%。
• 非晶合金的弹性模量比晶态合金略低。 • 非晶合金在外力作用下应变不均勾，受疲劳应力 作用时疲劳裂纹容易形核，疲劳寿命较低。
非晶态合金和晶态不锈钢 在10%FeCl2-10H2O溶液中的腐蚀速率
试样 晶态不锈钢18Cr-40Ni 晶态不锈钢17Cr-14Ni-2.5Mo 腐蚀速率(mm/年) 40℃ 17.75 —— 60℃ 120.0 29.24
非晶态合金Fe70Cr10P13C7 非晶态合金Fe65Cr10Ni5P13C7
热学性能
• 非晶态合金处于亚稳态，是温度敏感材料。
• 如果材料的晶化温度较低，非晶态合金更不稳定 ，有些甚至在室温时就会发生转变。
非晶的热处理
•
（因瓦(Invar)效应）金属玻璃在相当宽的温度范围内，都显示出
很低的热膨胀系数，并且经过适当的热处理，还可进一步降 低非晶合金在室温下的热膨胀系数。
几种非晶合金的热膨胀系数(10-6/℃)
• 用非晶带绕成环形磁芯，在直径方向施加很小外 力，会使磁芯的磁特性发生显著变化。用这个磁 芯构成单磁芯桥式多谐振荡器，可将由应力所产 生的磁性能变化转变为直流电压输出，制成高精 度应力传感器。
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催化性能
非晶态金属表面能高，可以连续改变成分，具有明 显的催化性能。作为催化剂被应用始于20世纪80年代。 非晶态金属催化剂主要应用于催化剂加氢、催化脱氢、 催化氧化及电催化反应等。触媒剂在化学工业中具有 相当重要的地位，高效率的触媒剂对化学工业生产效 率的提高、能源的节约以及新化工产品的产生起着重 要的作用。不同的化学反应要求特定的触媒剂，非晶 态合金具有传统材料无法比拟的优异触媒性能。
磁性材料的基本特性及分类参数
一.磁性材料的基本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
Fe83Zr7B9Mn1非晶合金中α-Fe纳米晶化的HRTEM和结晶动力学研究
锨
材
料
２ ０ １ ３ 年第 ２ 期（ ４ ４ ） 卷
Ｆ ｅ ８ ３ Ｚ ｒ ７ Ｂ ９ Ｍｎ ｌ 非 晶 合 金 中 — Ｆ ｅ纳 米 晶 化 的 ＨＲＴＥ Ｍ 和 结 晶 动 力 学 研 究
侯 凯 ， 黄
摘 要 ： 通 过 高 分 辨 透 射 电子 显 微 镜 （ ＨＲ ＴＥ Ｍ ）和
而可 以利 用 Ｓ ｅ ｓ ｔ ｄ ｋ Ｂ ｅ ｒ ｇ ｇ ｒ ｅ ｎ 自催 化 模 型 进 行 描 述 。
通 过计 算 ， ａ Ｆ ｅ纳 米 晶 结 晶 过 程 的 指 前 因 子 以 及 转 化
函数分 别为 ： ｌ ｎ Ａ 一３ ０ ． ６以及 ， （ ａ ） 一ａ ”（ １ 一 ） 。
替 代传 统制 冷 方 式 ， 成 为下 一 代 新 型 的 制冷 技 术 。实 现室 温磁制 冷要 求磁 制冷 工质 在室温 附 近及较 小 的外
加磁 场下 具 有 较 大 的磁 熵 变 。Ｆ ｅ基 非 晶 软磁 合 金 具 有热 滞 与磁滞 小［ １ ］ 、 电 阻率 高 、 居里温度可调、 成 本 低 等 特点 ， 可 以满足上 述要 求 ， 因而是 一类 得到 广泛 研 究 的磁制 冷材料 。然而 ， 非 晶态 合 金 是一 类 热 力 学 不 稳 定 材料 ］ ， 在 经过热 处理 之后 ， 非 晶合 金 会 发生 部分 晶 化 或 全 部 晶化 ， 同 时其 物 理性 质 也会 发 生 巨 大 变 化 。
程 不适 合 用 Ｊ ｏ ｈ ｎ ｓ ｏ ｎ — Ｍｅ ｈ ｌ — Ａｖ ｒ ａ ｍｉ （ Ｊ Ｍ Ａ） 模 型描 述 ，
非 晶合金 的 晶化 放热 峰 存 在 重叠 ， 首 先 对 重 叠 放热 峰
分 峰拟合 ， 而后 再进行 动力 学分 析 ， 可 以有 效 减小 计算
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Fe基非晶和纳米晶合金的热膨胀
卢志超;鲜于泽;沈保根;吕曼祺
【期刊名称】《材料研究学报》
【年(卷),期】1995(9)1
【摘 要】将非晶Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９和Ｆｅ９１Ｚｒ７
Ｂ２合金经退火制成纳米晶合金，测量了淬火态和退火态作品的热膨胀曲线，研究
了退火温度对热膨胀的影响结果表明，纳米晶粒的形成导致居里温度Ｔｃ以下的热
膨胀系数急剧增加，而Ｔｃ以上的热膨胀系数几乎不随退火温度变化。
【总页数】3页(P13-15)
【关键词】非晶态合金;纳米晶合金;热膨胀
【作 者】卢志超;鲜于泽;沈保根;吕曼祺
【作者单位】东北大学,中国科学院物理研究所,中国科学院金属研究所
【正文语种】中 文
【中图分类】TG139.8
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1.镁合金表面电弧喷涂Fe基非晶纳米晶涂层的性能 [J], 王林磊;梁秀兵;陈永雄;郭
伟;丁华东
2.铁基非晶和纳米晶Fe73．3Cu1Nb1．5W1．7Si13．5B9合金的显微硬度分析
[J], 杨磊;严彪;陈成澍
3.Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Fe块体非晶合金及非晶基纳米复合材料的形成及其性能 [J],
赵德乾;庄艳歆;张勇;潘明祥;吴光恒;孟丽琴;汪卫华
4.高强脉冲电流工艺参数对Fe基非晶合金纳米晶化的影响 [J], 邱胜宝;姚可夫
5.非晶转变为纳米晶的一种新途径——非晶合金Fe_(78)B_(13)Si_9在激波作用下
的晶化 [J], 刘应开;周效峰;刘佐权;李德修
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