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什么是非晶合金发展

发布时间:2023-05-29 13:30:01

『壹』 什么是非晶合金变压器,有什么优点

变压器的铁心不是普通的冷扎硅钢片制作的,而是用非晶合金材料制造的。非晶合金是一种在急速冷却的情况下形成的,有非常好的导磁性能,每公斤的损耗值非常低。通常情况下,用非晶合金制作的变压器,其空载损耗只有用普通硅钢片制作的变压器的20%左右。是非常节约能源的。是变压器行业的最新产品。当然价格也贵一些,。另外目前它的容量还不能做的较大。噪声也比普通的大一些(在干式变压器中)。不过它仍然是一个发展方向,它制作的变压器型号为S15型。很多厂都能制造了。

『贰』 非晶合金是什么意思

就是在冷却速度很大(现在很多合金不需要了),金属来不及结晶形核长大,直接冷却为玻璃态,当然非晶合金和玻璃金属略有差别,但是基本混用了,除了快速冷却,还可以用机械合金化,就是把它磨的很碎也会变成非晶

『叁』 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。

『肆』 非晶合金的发展简史

1960年美国Duwez教授发明用快淬工艺制备非晶态合金为始。其间,非晶软磁合金的发展大体上经历了两个阶段:第一个阶段从1967年开始,直到1988年。1984年美国四个变压器厂家在IEEE会议上展示实用非晶配电变压器则标志着第一阶段达到高潮,到1989年,美国AlliedSignal公司已经具有年产6万吨非晶带材的生产能力,全世界约有100万台非晶配电变压器投入运行,所用铁基非晶带材几乎全部来源于该公司。从1988年开始,非晶态材料发展进入第二阶段。这个阶段具有标志性的事件是铁基纳米晶合金的发明。1988年日本日立金属公司的Yashiwa等人在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金(Finemet)。1988年当年,日立金属公司纳米晶合金实现了产业化,并有产品推向市场。1992年德国VAC公司开始推出纳米晶合金替代钴基非晶合金,尤其在网络接口设备上,如ISDN,大量采用纳米晶磁芯制作接口变压器和数字滤波器件。

『伍』 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。

『陆』 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。

『柒』 什么叫非晶合金

我就是研究这的

普通的金属原子是规则排列的,是晶体,而非晶合金的原子是无序排列的,是玻璃那样的非晶体,所以非晶合金又叫金属玻璃。

液态原子是无序的,你可以想象如果把液态的铁快速冷却,原子来不及排列整齐,直接被“冻”住了,这样就变成了原子无序排列的“非晶合金”

『捌』 什么是非晶金属材料

非晶金属材料就是非晶态合金,金属是有规律周期性排列形成的,而非晶态合金是指内部原子结构呈现无规律、随机性排列形成的合金。

『玖』 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。

『拾』 非晶态合金有哪些用途

中国研发的千吨级非晶带材游余生产线成功喷出了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神梁滚先进的水平。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。它的市场需渣模求量将会非常的大,产业化前景也将会非常的广阔。

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