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非晶态合金的特征有哪些

发布时间:2022-04-03 12:44:50

⑴ 非晶态合金的特性

这要看是什么了,金属在非晶态时电子是非常活跃的,要么导磁性好,要么导电性好,化学性质也非常活跃.

⑵ 非晶态金属材料是怎样形成的,有何特征

非晶态金属是指在原子尺度上结构无序的一种金属材料。大部分金属材料具有很高的有序结构,原子呈现周期性排列(晶体),表现为平移对称性,或者是旋转对称,镜面对称,角对称(准晶体)等。而与此相反,非晶态金属不具有任何的长程有序结构,但具有短程有序和中程有序(中程有序正在研究中)。一般地,具有这种无序结构的非晶态金属可以从其液体状态直接冷却得到,故又称为“玻璃态”,所以非晶态金属又称为“金属玻璃”或“玻璃态金属”。制备非晶态金属的方法包括:物理气相沉积,固相烧结法,离子辐射法,甩带法和机械法。

⑶ 非晶态合金具有什么性能其未来的研究方向有哪些

非晶态合金, 是指自然界的各种物质的微观结构可以按其组成原子的排列状态分为两大类:有序结构和无序结构。晶体是典型的有序结构,而气体、液体和非晶态固体属于无序结构。非晶态固体材料又包括非晶态无机材料(如玻璃)、非晶态聚合物和非晶态合金(又称金属玻璃)等类型。
非晶态合金是一种没有原子三维周期性排列的金属或合金固体。
它在超过几个原子间距范围以外,不具有长程有序的晶体点阵排列。
和普通晶态金属与合金相比,非晶态金属与合金具有较高的强度、良好的磁学性能和抗腐蚀性能等,通常又称之为金属玻璃或玻璃态合金。可部分替代硅钢、玻莫合金和铁氧体等软磁材料,且综合性能高于这些材料。
非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁元素为主的非晶态合金为例,它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。现代工业多用它制造配电变压器铁芯。 目前我国已能够根据市场需要,生产不同规格的非晶带材,宽度可达220mm。这种非晶态合金制造的变压器与传统的硅钢铁芯的变压器相比,空载损耗要降低60%~80%,具有明显的节能效果。如果把我国现有的配电变压器全部换成非晶态合金变压器,那么每年可为国家节约电90亿千瓦小时,这就意味着,每年可以少建一座100万千瓦火力发电厂,减少燃煤364万吨,减少二氧化碳等废气排放900多万立方米。从这个意义上讲,非晶态合金被人们誉为“绿色材料”。 此外非晶态合金材料,还被广泛地应用于电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中,例如,用于航空航天领域,可以减轻电源、设备重量,增加有效载荷。用于民用电力、电子设备,可大大缩小电源体积,提高效率,增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效,具有广阔的市场前景。

⑷ 非晶态合金催化剂的特征

以非晶态合金催化剂为例:非晶态合金催化剂是指构成合金的原子或它们的混合排列是无序的。在XRD中表现为没有明显的衍射峰。

⑸ 非晶态合金有哪些用途

中国研发的千吨级非晶带材生产线成功喷出了220毫米宽的带材,还成功的实现了在线自动卷取,在项目的实施过程中,突出了工程化和配套化,这标志着中国在非晶材料的研究和生产方面都达到了国际先进的水平。另外,中国在非晶带材产业化关键技术、非晶配电变压器铁芯制造技术、非晶丝材制备技术、非晶铁芯应用开发技术等方面也取得了突破性的进展。在国际上,许多国家也都投入了巨额的资金来发展这种非晶态合金产业。

非晶态合金是一种高新技术的材料,也被称为是跨世纪具有新型功能的材料。它是电力、电子、计算机、通讯等高新技术领域的关键材料,具有卓越的物理、化学和力学性能。它的市场需求量将会非常的大,产业化前景也将会非常的广阔。

⑹ 非晶态合金的结构特点

原子在三维空间呈拓扑无序状排列,不存在长程周期性,但在几个原子间距的范围内,原子的排列仍然有着一定的规律,因此可以认为非晶态合金的原子结构为“长程无序,短程有序”。通常定义非晶态合金的短程有序区小于1.5nm,即不超过4-5个原子间距,从而与纳米晶或微晶相区别=短程有序可分为化学短程有序和拓扑短程有序两类。 非晶态金属至少含有两个组元,除了不同类原子的尺度差别、稳定相结构和原子长程迁移率等因素以外,不同类原子之间的原子作用力在非晶态合金的形成过程中起着重要作用。化学短程有序的影响通常只局限于近邻原子,因此一般用近邻组分与平均值之差作为化学短程有序参数,对于二元A-B体系为[8]
up=1—ZAB/(ZcB)=1—ZBA/(ZcA)
其中ZAu和ZuA分别代表A(或B)原子近邻的B(或A)原子配位数,Z是原子总配位数。cA和cu分别是A与B原子在合金中的平均浓度。当A和B两种原子直径明显不同时,A原子的总本位数ZA与B原子的总配位数Zi3不再相同,ZA≠Ze,这时短程有序另一种定义[9]: 指围绕某一原子的局域结构的短程有序。常用几种不同的结构参数描述非晶态与合金的结构特征,主要有原子分布函数、干涉函数、近邻原子距离与配位数和质量密度。
8.1.1.2原子分布函数
设非晶态结构是各向同性的均匀结构,其平均原子密度Po为——定体积y中包含的原子数N:
Po=N/V
描述某一原子附近的密度变化可用径向分布函数RDF(r):
RDF(r)=4*3.14xr2p(r)
其中r是距某中心原子的距离,p(r)是距离r处的密度,由上式可知,RDF(r)dr代表以某个原子为中心,在半径r处、厚度为dr的球壳内的原子数,从而RDF(r)=dN/dr表示原子数目(密度)随距离增加的变化。
定义约化径向分布函数G(r)为:
G(r)=4x3.14*r[p(r)—po]
几种过渡金属—类金属非晶态合金的约化径向分布函数如图8-1所示,函数值随着与中心原子的距离增大而呈有规律的起伏。此外,还定义双体分布函数g(r):
z(r)=p(r)/p。
当合金中包含几种不同类原子时,引入偏径向密度函数pii(r)、偏双体分布函数gii(r)、偏约化径向分布函数GO(r)等参数描述原子之间的结构关系。例如,pji(r)指与某个第i类踩子的距离为r处,单位体积中第j类原子的数目。上述各个原子分布函数中,原子密度p(r)和原子径向分布函数RDF(r)有明确物理意义,G(r)的物理意义虽然不明确,但它同RDF(r)一样能反映非晶态结构特征,对体系作x射线衍射测量得到结构因数S(Q),再作傅立叶变换即可获得G(r),因此它也常被用于表征非晶态结构。
X射线衍射技术是研究非晶态结构的基本手段。测量非晶结构的干涉散射强度I(Q)和结构因数S(Q)后,经过适当的傅立叶变换就可以得到约化径向分布函数G(r)。

⑺ 非晶态合金的特点


一种没有原子三维周期性排列的金属或合金固体。
它在超过几个原子间距范围以外,不具有长程有序的晶体点阵排列。
和普通晶态金属与合金相比,非晶态金属与合金具有较高的强度、良好的磁学性能和抗腐蚀性能等,通常又称之为金属玻璃或玻璃态合金。可部分替代硅钢、玻莫合金和铁氧体等软磁材料,且综合性能高于这些材料。
最早发现非晶合金的是1940年左右由美国科学家通过电解做出来的,后来美国另外一个科学家通过液体凝固做出了金-硅非晶合金。到上世纪七八十年代,许多的科学家研究非晶合金,但是一直没有太大的进展,到1990年,我国留学生张涛在日本留学期间,发现了大块非晶材料。从此,大块非晶材料有了很快的发展,如今国内高校和科研机构对金属非晶材料的研究比较多,科研成果也比较突出。
基于非晶金属材料有很好的性能,大部分的研究是将大块非晶如何应用于生产。但由于非晶合金的体系不是很完善,种类也不是很多,也有一大部分科研团队在开发新的非晶态合金。

⑻ 非晶态合金有哪些性能

非晶态合金的出现,给高新技术产业带来了材料上的重大变革,它的发展和应用可带动一批相关领域的技术进步和协同发展。

非晶态合金在电子技术领域,具有高效、高导磁、低损耗等优异的物理性能,这样就有力地促进了电子元器件向高效、高频、节能、小型化方向的发展,并且可以部分替代传统的硅钢、坡莫合金和铁氧体等材料。我们可以预测,在未来的电子技术领域中,非晶态合金将会占据十分重要的位置。

如果在电力技术中采用这种非晶态合金,可以让它成为铁芯材料的配电变压器,它的空载损耗可比同容量的硅钢芯变压器减少60%~80%。通过使用这种变压器,每年可节约将近50×10^9KWH的空载损耗,节能产生的经济效益也是非常可观的。它在减少电力损耗的同时,也降低了发电的燃料损耗,从而减少了诸如CO2、SO2、NOx等有害气体的排放量。所以说,非晶态合金也是一种绿色的环保材料。

⑼ 什么是非晶合金非晶合金的结构特征非晶合金的性能特点

非晶合金是由超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,没有晶态合金的晶粒、晶界存在。这种非晶合金具有许多独特的性能,由于它的性能优异、工艺简单,从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度(1.54T),磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点。
铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)
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%。铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右,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
由于超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,没有晶态合金的晶粒、晶界存在,称之为非晶合金,被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能,如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性,高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单,从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。
在以往数千年中,人类所使用的金属或合金都是晶态结构的材料,其原子三维空间内作有序排列、形成周期性的点阵结构。
而非晶态金属或合金是指物质从液态(或气态)急速冷却时,因来不及结晶而在室温或低温保留液态原子无序排列的凝聚状态,其原子不再成长程有序、周期性和规则排列,而是出于一种长程无序排列状态。具有铁磁性的非晶态金合金又称铁磁性金属玻璃或磁性玻璃(Glassy Alloy),为了叙述方便,以下均称为非晶态合金。

⑽ 什么是非晶态合金

如果将不锈钢和一种叫做铁铬磷碳合金同样泡在三氯化铁溶液里进行实验,就会发现不锈钢在一年内被腐蚀达几十毫米,而铁铬磷碳合金却完好无损,安然无恙。这种性能优异的合金,就是脱颖而出的材料新星——非晶态合金。由于它与玻璃的结构相似,人们又给它起了个通俗的名字——金属玻璃。

通常使用的不锈钢等金属材料,它们的原子像晶体一样排列整齐,有一定秩序,所以叫做晶态合金。而金属玻璃是人们用1秒钟降低10万~100万摄氏度的急速冷却的办法制成,由于以如此快的速度从液体冷却到固体,以致使金属中的原子来不及重新按固体晶格有次序地排列,而将液体金属原子的任意排列方式保留下来,结果就形成了类似于玻璃一样的无固定形态的合金。

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