非晶体合金有哪些

❶ 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。

❷ 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。

❸ 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。

❹ 非晶态合金的材料分类

在日常生活中人们接触的材料一般有两种：一种是晶态材料，另一种是非晶态材料。所谓晶态材料，是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之，内部原子排列处于无规则状态，则为非晶态材料。象食盐、宝石等都是晶态材料，而木材、纺织品和玻璃属非晶态材料。以往我们认识的所有金属，其内部原子排列有序，都属于晶态材料。

❺ 非晶态金属的合金成分

形成非晶态的合金，大致可以分为两大类：一种是过渡族金属-类金属系，其类金属的组分约占15～25at%；另一种金属-金属系，其溶质金属的组分一般约占25～50at%。然而，有些超出这个成分范围的合金在急冷下也能形成非晶态的结构。根据计算机模拟结果，甚至纯金属也可用原子沉积法或在大于 1012K/s冷却速率下用熔体急冷法得到非晶态金属。金属合金形成非晶态的难易程度常称之为玻璃形成倾向。它视合金的成分不同，差异很大。从临界冷却速率理论考虑，合金的约化玻璃转变温度Trg(即玻璃转变温度Tg与合金熔化温度Tm之比Tg/Tm）越大，抑制结晶成核长大而形成非晶态所要求的临界冷却速率就越小，也就越容易形成非晶态。绝大多数非晶态合金的Trg都在0.4～0.6范围内，而实际得到的非晶态合金一般也都是在深共晶成分附近或熔点相对较低的合金成分上。从原子尺寸考虑，非晶态合金中两种组元原子半径（r1和r2）之比需满足r1/r2<0.88，或r1/r2>1.12的条件。从金属电子论角度出发，把非晶态金属当作近自由电子固体来处理，满足2kF=qp(kF为费密波矢之模，qp为结构因子第一峰的倒易距离）条件的合金成分，所形成的非晶态相比较稳定。

❻ 非晶态合金有哪些用途

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。

中国是世界上能源紧缺的国家，同时也是能源消费增长最快的国家，要想不断满足社会可持续发展和保护生态环境的需要，发展这种新型的变压器，就显得十分重要。

中国在发展这种非晶态合金产业方面先后投入了大量的资金，组织科技的攻关。通过不断的努力，中国在基础研究、材料研究、工艺装备、应用开发及产业化等方面都取得了科研成果，多个项目都具有国际先进的水平，为非晶材料的产业化创造了良好的科技环境。因此，成功地建立了千吨级铁基非晶带材生产线，以及相应的非晶配电变压器铁芯生产线，这标志着中国非晶微晶材料生产和应用已步入了产业化的阶段。

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。

❼ 非晶态合金的性能有哪些，未来有什么研究方向

非晶态材料是目前材料科学中广泛研究的一个新领域,也是一种发展迅速的新型材料。所谓的“非晶态”，是相对晶态而言的，是物质的另一种结构状态。它不像晶态那样是原子的有序结构，而是一种长程无序，短程有序的结构，有点类似金属液体的结构。一些合金的非晶态赋予了它比晶态更优异的物理化学性能，使得非晶态材料的研究受到广泛关注。
在非晶态合金中不存在晶态合金中所存在的晶界、位错、扭曲等缺陷，使得其具有优异的机械、物理和化学性能，同时也使得非晶态合金展现出强大的生命力。 1、在机械性能方面，非晶态合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、高疲劳抗力、屈服时完全塑性、无加工硬化现象。
非晶态合金具有极高的断裂强度和屈服强度，如非晶态Fe基合金（Fe80P15C5，Fe72Ni8 P15C7）屈服强度在2000~3000MPa，断裂强度约3000MPa，最高达4000MPa，可以用于制作飞机起落架。还可以通过改变成分及控制制备工艺条件等改善其力学性能，以获得超高强度的合金。对于金属材料，通常是高强度、高硬度而较脆，而非晶合金则两者兼顾，它们不仅强度高，硬度高，而且韧性也较好。
非晶态合金在变形时无加工硬化现象。低温时的塑性变形为不均匀变形，而高温时显示出均匀的粘滞性流动。非晶态金属的动态性能也很好，它有高的疲劳寿命和良好的断裂韧性。和非金属玻璃的脆性断裂不同，它的断裂是通过高度局域化的切变变形实现的。许多非晶态金属玻璃带，即使将它们对折，也不会产生裂纹。 2、在化学性能方面，非晶态合金具有较好的耐腐蚀。
由于没有晶粒和晶界，非晶态合金比晶态金属更加耐腐蚀，非晶态耐蚀合金不仅在一般情况下不发生局部腐蚀，而且对于在特殊条件下诱发的点蚀与缝隙腐蚀也能抑制其发展。利用非晶态合金耐腐蚀的优点，可以制造耐蚀管道、电池电极、海底电缆屏蔽、磁分离介质及化学工业的催化剂，目前都已达到了实用阶段，非晶态合金的耐蚀性还可用于长期在泥沙、水流中工作的水轮机上，将大大提高其使用寿命，减少维修费用。 3、在物理性能方面，非晶态合金具有良好的磁学性能以及光学性能。
非晶态合金具具有磁导率和饱和磁感应强度高，矫顽力和损耗低的特点。非晶态合金的磁性能实际上是迄今为止非晶态合金最主要的应用领域。目前，作为软磁材料的非晶合金带材已经实现产业化，并获得了广泛应用。在传统电力工业中，非晶软磁合金正逐渐取代硅钢片，使配电变压器的空载损耗降低60%~80% ，大大节约了能源消耗。
金属材料的光学性能受原子的电子状态所支配，某些非晶态金属由于其特殊的电子状态而具有十分优异的对太阳光能的吸收能力。所以利用某些非晶态材料能够制造出相当理想的高效率的太阳能吸收器，目前应用较多的是非晶态材料为非晶硅。非晶硅太阳电池的应用市场有2个方面：一个是弱光电池市场，如计算器、手表等荧光下工作的微功耗电子产品；二是电源及功率应用领域，如太阳能收音机、太阳帽、庭园灯、微波中继站、航空航海信号灯、气象监测及光伏水泵、户用电源等。
可见，非晶态合金具有优良的性能，在受到广泛研究的同时，也是渐渐用到我们生活的方方面面。但是主要还是集中在磁性材料这一块的应用最广。
1、 非晶合金带材在软磁材料中的应用
优异的磁学性能使非晶合金成为当今软磁材料的首选材料，同时磁性材料是迄今为止非晶合金应用最成功的领域。在传统电力工业中，非晶软磁合金带材正逐渐取代硅钢片，是铁基非晶合金除了居里温度与饱和磁感外，铁基非晶合金的各项性能（抗拉强度、硬度、最大磁导率、激磁功率密度等等）都大大优于冷轧硅钢片，尤其是矫顽力大大小于冷轧硅钢片，使得其磁致损耗远低于冷轧硅钢片，这就使得非晶铁心电机的效率大大提高。
2、块体非晶合金的应用 块体非晶合金，又称为大块非晶合金，因其尺寸较大，打破了带状非晶合金和非晶粉末的尺寸限制，可以方便地制成各种机械零件，做为结构材料大规模使用，因而成为目前非晶合金领域研究最热的方向。
例如非晶钢，与传统钢材相比，大块非晶钢性能优异：其屈服强度是传统高强钢的2～3倍，在室温下不具有铁磁性，热稳定性高(玻璃转变温度接近于或高于900K)，抗海水腐蚀能力强，因而可以用作未来海军舟见船韵表面防护。由无磁非晶钢所制造的船体，在反探测、抗打击能力方面具有传统钢材无法比拟的优势。
还有轻量化结构材料，铝基非晶合金、镁基非晶合金等低密度材料，强度和硬度都大大超过普通钢铁的材料。
更或者是在一些高档用品中的使用，由块体非晶合金制造的高尔夫球头、滑雪板、棒球棒、滑冰用具有良好的强度，抗塑性变形能力。
3、 其他
非晶态合金对某些化学反应具有明显的催化作用，可以用作化工催化剂；某些非晶态合金通过化学反应可以吸收和放出氢，可以用作储氢材料
非晶合金因弹性极限大大高于普通晶态合金，加上优良的抗疲劳性能、高屈服强度等优点，成为精密仪器弹簧的首选材料

非晶态合金有着如此优良的性能，可以在很多领域带来巨大的改变，但是同样也存在着一些问题。非晶态合金带材厚度宽度有限，产品尺寸受到限制。许多非晶态合金在500℃以下发生晶化，使得工作温度有限，产品稳定性有限制。同时产品的生产成本费用也是一大问题。

❽ 金属玻璃是什么

金属玻璃又称非晶态合金， 它既有金属和玻璃的优点， 又克服了它们各自的弊病．如玻璃易碎， 没有延展性．金属玻璃的强度高于钢， 硬度超过高硬工具钢， 且具有一定的韧性和刚性， 所以， 人们赞扬金属玻璃为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”．

❾ 非晶态合金究竟在哪

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，具有广阔的市场前景。

❿ 什么是非晶金属材料

应用最广的非晶金属是非晶态软磁合金，有铁基、钴基、铁镍基和铁钴镍基等合金。铁基非晶合金如铁硅合金，具有高饱和磁通密度
、低铁损、低密度和价廉等优点，是制造航空变压器较理想的铁芯材料；铁硅硼合金具有高电阻和极低铁损，容易形成低剩磁状态，其脉冲磁特性明显优于晶状硅钢和玻莫合金，是制造脉冲变压器的铁芯材料。铁基非晶合金还具有很高的磁致伸缩效应和高的电阻率，其非晶条带有利于制成快速响应的传感器，因此是一种新型传感器材料。钴基非晶合金的磁通密度和磁导率高，热稳定性好，同时还具有较高的耐磨性和耐蚀性，是一种性能优良的磁头材料。由于其没有晶界
，所以用其制成的磁头可避免尖部脱落，磁头与磁带的摩擦噪音也比一般磁头小，音响效果好，且使用寿命长。