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非晶合金產品用在哪些地方

發布時間:2022-03-13 11:06:41

A. 非晶態合金的性能有哪些,未來有什麼研究方向

非晶態材料是目前材料科學中廣泛研究的一個新領域,也是一種發展迅速的新型材料。所謂的「非晶態」,是相對晶態而言的,是物質的另一種結構狀態。它不像晶態那樣是原子的有序結構,而是一種長程無序,短程有序的結構,有點類似金屬液體的結構。一些合金的非晶態賦予了它比晶態更優異的物理化學性能,使得非晶態材料的研究受到廣泛關注。
在非晶態合金中不存在晶態合金中所存在的晶界、位錯、扭曲等缺陷,使得其具有優異的機械、物理和化學性能,同時也使得非晶態合金展現出強大的生命力。 1、在機械性能方面,非晶態合金具有高強度、高硬度、高耐磨性、高疲勞抗力、屈服時完全塑性、無加工硬化現象。
非晶態合金具有極高的斷裂強度和屈服強度,如非晶態Fe基合金(Fe80P15C5,Fe72Ni8 P15C7)屈服強度在2000~3000MPa,斷裂強度約3000MPa,最高達4000MPa,可以用於製作飛機起落架。還可以通過改變成分及控制制備工藝條件等改善其力學性能,以獲得超高強度的合金。對於金屬材料,通常是高強度、高硬度而較脆,而非晶合金則兩者兼顧,它們不僅強度高,硬度高,而且韌性也較好。
非晶態合金在變形時無加工硬化現象。低溫時的塑性變形為不均勻變形,而高溫時顯示出均勻的粘滯性流動。非晶態金屬的動態性能也很好,它有高的疲勞壽命和良好的斷裂韌性。和非金屬玻璃的脆性斷裂不同,它的斷裂是通過高度局域化的切變變形實現的。許多非晶態金屬玻璃帶,即使將它們對折,也不會產生裂紋。 2、在化學性能方面,非晶態合金具有較好的耐腐蝕。
由於沒有晶粒和晶界,非晶態合金比晶態金屬更加耐腐蝕,非晶態耐蝕合金不僅在一般情況下不發生局部腐蝕,而且對於在特殊條件下誘發的點蝕與縫隙腐蝕也能抑制其發展。利用非晶態合金耐腐蝕的優點,可以製造耐蝕管道、電池電極、海底電纜屏蔽、磁分離介質及化學工業的催化劑,目前都已達到了實用階段,非晶態合金的耐蝕性還可用於長期在泥沙、水流中工作的水輪機上,將大大提高其使用壽命,減少維修費用。 3、在物理性能方面,非晶態合金具有良好的磁學性能以及光學性能。
非晶態合金具具有磁導率和飽和磁感應強度高,矯頑力和損耗低的特點。非晶態合金的磁性能實際上是迄今為止非晶態合金最主要的應用領域。目前,作為軟磁材料的非晶合金帶材已經實現產業化,並獲得了廣泛應用。在傳統電力工業中,非晶軟磁合金正逐漸取代硅鋼片,使配電變壓器的空載損耗降低60%~80% ,大大節約了能源消耗。
金屬材料的光學性能受原子的電子狀態所支配,某些非晶態金屬由於其特殊的電子狀態而具有十分優異的對太陽光能的吸收能力。所以利用某些非晶態材料能夠製造出相當理想的高效率的太陽能吸收器,目前應用較多的是非晶態材料為非晶硅。非晶硅太陽電池的應用市場有2個方面:一個是弱光電池市場,如計算器、手錶等熒光下工作的微功耗電子產品;二是電源及功率應用領域,如太陽能收音機、太陽帽、庭園燈、微波中繼站、航空航海信號燈、氣象監測及光伏水泵、戶用電源等。
可見,非晶態合金具有優良的性能,在受到廣泛研究的同時,也是漸漸用到我們生活的方方面面。但是主要還是集中在磁性材料這一塊的應用最廣。
1、 非晶合金帶材在軟磁材料中的應用
優異的磁學性能使非晶合金成為當今軟磁材料的首選材料,同時磁性材料是迄今為止非晶合金應用最成功的領域。在傳統電力工業中,非晶軟磁合金帶材正逐漸取代硅鋼片,是鐵基非晶合金除了居里溫度與飽和磁感外,鐵基非晶合金的各項性能(抗拉強度、硬度、最大磁導率、激磁功率密度等等)都大大優於冷軋硅鋼片,尤其是矯頑力大大小於冷軋硅鋼片,使得其磁致損耗遠低於冷軋硅鋼片,這就使得非晶鐵心電機的效率大大提高。
2、塊體非晶合金的應用 塊體非晶合金,又稱為大塊非晶合金,因其尺寸較大,打破了帶狀非晶合金和非晶粉末的尺寸限制,可以方便地製成各種機械零件,做為結構材料大規模使用,因而成為目前非晶合金領域研究最熱的方向。
例如非晶鋼,與傳統鋼材相比,大塊非晶鋼性能優異:其屈服強度是傳統高強鋼的2~3倍,在室溫下不具有鐵磁性,熱穩定性高(玻璃轉變溫度接近於或高於900K),抗海水腐蝕能力強,因而可以用作未來海軍舟見船韻表面防護。由無磁非晶鋼所製造的船體,在反探測、抗打擊能力方面具有傳統鋼材無法比擬的優勢。
還有輕量化結構材料,鋁基非晶合金、鎂基非晶合金等低密度材料,強度和硬度都大大超過普通鋼鐵的材料。
更或者是在一些高檔用品中的使用,由塊體非晶合金製造的高爾夫球頭、滑雪板、棒球棒、滑冰用具有良好的強度,抗塑性變形能力。
3、 其他
非晶態合金對某些化學反應具有明顯的催化作用,可以用作化工催化劑;某些非晶態合金通過化學反應可以吸收和放出氫,可以用作儲氫材料
非晶合金因彈性極限大大高於普通晶態合金,加上優良的抗疲勞性能、高屈服強度等優點,成為精密儀器彈簧的首選材料

非晶態合金有著如此優良的性能,可以在很多領域帶來巨大的改變,但是同樣也存在著一些問題。非晶態合金帶材厚度寬度有限,產品尺寸受到限制。許多非晶態合金在500℃以下發生晶化,使得工作溫度有限,產品穩定性有限制。同時產品的生產成本費用也是一大問題。

B. 非晶合金的應用

在對非晶合金有了初步的了解後,我們在來看一下非晶合金的一個非常具有前景的應用領域——非晶變壓器。非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料——非晶合金製作鐵芯而成的變壓器,它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗(指變壓器次級開路時,在初級測得的功率損耗)下降75%左右,空載電流(變壓器次級開路時,初級仍有一定的電流,這部分電流稱為空載電流)下降約80%,是目前節能效果較理想的配電變壓器,特別適用於農村電網和發展中地區等負載率較低的地方。中國的上市公司——置信電氣從美國通用電氣公司引進非晶合金變壓器的專有技術後,通過消化吸收,自主創新開發了適合中國電網運行的非晶合金變壓器系列產品,已經成為目前國內規模最大的非晶合金變壓器專業化生產企業,這證明了非晶材料廣闊的市場空間。
2006年開始,硅鋼的大幅度漲價導致非晶價格甚至比硅鋼還低;同時,其節能作用也由於對能源問題的重視而備受關注。非晶帶材由於具有更低的損耗率,在用於新型配電變壓器時,可以起到很好的降低電耗的作用,隨著中國變壓器市場加快向非晶配電變壓器發展,非晶帶材的市場正在不斷擴大。
目前全世界從事非晶材料生產的只有兩家公司:中國安泰科技和日本日立金屬公司。日立金屬是在2003年購買了美國AlliedSignal公司50%的權益後而進入非晶合金業務這一領域的。2006年底,日立金屬目前已經把非晶產能從原來的約3萬噸擴展到了6萬噸,這使日立金屬在這個領域處於絕對壟斷的地位。安泰科技目前還處在追趕者的地位,但所幸的是安泰科技在追趕者中遙遙領先,因為除了日立金屬和安泰科技外,世界上基本上沒有第三家公司可以批量生產非晶帶材的技術和工藝。按照安泰科技剛剛開始的擴產計劃,未來三年內,非晶產能也將擴展到5萬噸。一旦產能能夠順利擴展,未來非晶材料市場將只屬於日立金屬和安泰科技兩家所有。

C. 什麼是非晶合金變壓器缺點是什麼

非晶合金變壓器是一種低損耗、高能效的電力變壓器。此類變壓器以鐵基非晶態金屬作為鐵芯,由於該材料不具長程有序結構,其磁化及消磁均較一般磁性材料容易。

非晶合金變壓器的鐵損要比一般採用硅鋼作為鐵芯的傳統變壓器低70-80%。由於損耗降低,發電需求亦隨之下降,二氧化碳等溫室氣體排放亦相應減少。

基於能源供應和環保的因素,非晶合金變壓器在中國和印度等大型發展中國家得到大量採用。以若於配電網全面採用非晶合金變壓器的話,每年大約可節省25-30TWh發電量,以及減少2至3千萬噸二氧化碳排放。

(3)非晶合金產品用在哪些地方擴展閱讀:

非晶合金鐵芯配電變壓器的最大優點是,空載損耗值特低。最終能否確保空載損耗值,是整個設計過程中所要考慮的核心問題。

當在產品結構布置時,除要考慮非晶合金鐵芯本身不受外力的作用外,同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數。

利用導磁性能突出的非晶合金,來用作製造變壓器的鐵芯材料,最終能獲得很低的損耗值。但它具有許多特性,在設計和製造中是必須保證和考慮的。

D. 非晶合金變壓器有哪些優點缺點是什麼

非晶合金變壓器的優點:
1、超低損耗特性,省能源、用電效率高;
2、非晶金屬材料製造時使用較低能源以及其超低的損耗特性,可大幅節省電力消耗及減少電廠發電量,相對的減少CO₂、SO₂廢氣的排放,降低對環境污染及溫室效應,免保養,無污染;
3、運轉溫度低、絕緣老化慢、變壓器使用壽命長;
4、高超載能力,高機械強度;
5、非晶鐵心在通過較高頻率磁通時,仍具有低鐵損及低激磁電流的特性而不致產生鐵心飽和的問題,故以非晶鐵心製成的SCRBH15型非晶合金變壓器具有較好的耐諧波能力;
6、投資回收效益快。
缺點:
1、使電力系統短路電流增加。由於高、中壓繞組非晶合金變壓器兩者之間的電氣連接,它只與普通雙繞組變壓器短路阻抗的能力(1 k / 1)時代廣場,所以在使用非晶合金變壓器在電力系統,使三相短路電流顯著增加。和由於自耦合變壓器中性點必須直接接地,因此將使系統的單相短路電流大大增加,有時甚至超過三相短路電流。
2、在調節造成一些困難。主要是由於其高、中壓繞組電接觸引起的非晶合金變壓器可能的方式調節三個,第一個是安裝在非晶合金變壓器繞組分別與負載變化位置調節裝置;第二個是在高壓和中壓線路安裝額外的變壓器。和這三種方法不僅是製造困難,不經濟,有其缺陷以及在運行(如第三繞組電壓)的影響,解決方案並不理想。
3、復雜的繞組過電壓保護。由於高、中壓繞組非晶合金變壓器接觸,任何一方在振幅對應於閃電的繞組絕緣水平激增,另一邊的過電壓波幅度可能超出了絕緣等級。為了避免這種現象的發生,必須在高、中壓兩邊的出口端安裝一組閥型避雷器。
4、使繼電保護復雜。
非晶合金變壓器(amorphous alloy transformer)是二十世紀七十年代開發研製的一種節能型變壓器。非晶合金變壓器產品對於安全性、可靠性的要求特別高,具有典型的技術密集型特點。世界上最早研發非晶合金變壓器的國家是美國,當時由美國通用電氣(GE)公司承擔了非晶合金變壓器的研製項目。到上世紀八十年代末實現了商品化生產。由於使用了一種新的軟磁材料——非晶合金,非晶合金變壓器的性能超越了各類硅鋼變壓器。非晶合金變壓器兼具了節能性和經濟性,其顯著特點是空載損耗很低,符合國家產業政策和電網節能降耗的要求,是節能效果最為先進,使用成本也較為經濟的配電變壓器產品。

E. 非晶合金是什麼意思

就是在冷卻速度很大(現在很多合金不需要了),金屬來不及結晶形核長大,直接冷卻為玻璃態,當然非晶合金和玻璃金屬略有差別,但是基本混用了,除了快速冷卻,還可以用機械合金化,就是把它磨的很碎也會變成非晶

F. 什麼是非晶合金變壓器,有什麼優點

變壓器的鐵心不是普通的冷扎硅鋼片製作的,而是用非晶合金材料製造的。非晶合金是一種在急速冷卻的情況下形成的,有非常好的導磁性能,每公斤的損耗值非常低。通常情況下,用非晶合金製作的變壓器,其空載損耗只有用普通硅鋼片製作的變壓器的20%左右。是非常節約能源的。是變壓器行業的最新產品。當然價格也貴一些,。另外目前它的容量還不能做的較大。雜訊也比普通的大一些(在乾式變壓器中)。不過它仍然是一個發展方向,它製作的變壓器型號為S15型。很多廠都能製造了。

G. 非晶帶材是什麼生產的原料是什麼

什麼是非晶帶材?

我們先從非晶材料說起,在日常生活中人們接觸的材料一般有兩種:一種是晶態材料,另一種是非晶態材料。所謂晶態材料,是指材料內部的原子排列遵循一定的規律。反之,內部原子排列處於無規則狀態,則為非晶態材料,一般的金屬,其內部原子排列有序,都屬於晶態材料。科學家發現,金屬在熔化後,內部原子處於活躍狀態。一但金屬開始冷卻,原子就會隨著溫度的下降,而慢慢地按照一定的晶態規律有序地排列起來,形成晶體。如果冷卻過程很快,原子還來不及重新排列就被凝固住了,由此就產生了非晶態合金,制備非晶態合金採用的正是一種快速凝固的工藝。將處於熔融狀態的高溫鋼水噴射到高速旋轉的冷卻輥上。鋼水以每秒百萬度的速度迅速冷卻,僅用千分之一秒的時間就將1300℃的鋼水降到200℃以下,形成非晶帶材。
生產原料:鋼水

H. 鐵基非晶合金的應用領域

替代硅鋼片,作為工頻配電變壓器鐵芯
中頻變壓器鐵芯(400Hz-15KHz)
環形濾波電感、開口電感鐵芯(15kHz以下)
大功率開關電源、電抗器鐵芯
飽和電抗器、脈沖壓縮器鐵芯

I. 非晶合金的發展簡史

1960年美國Duwez教授發明用快淬工藝制備非晶態合金為始。其間,非晶軟磁合金的發展大體上經歷了兩個階段:第一個階段從1967年開始,直到1988年。1984年美國四個變壓器廠家在IEEE會議上展示實用非晶配電變壓器則標志著第一階段達到高潮,到1989年,美國AlliedSignal公司已經具有年產6萬噸非晶帶材的生產能力,全世界約有100萬台非晶配電變壓器投入運行,所用鐵基非晶帶材幾乎全部來源於該公司。從1988年開始,非晶態材料發展進入第二階段。這個階段具有標志性的事件是鐵基納米晶合金的發明。1988年日本日立金屬公司的Yashiwa等人在非晶合金基礎上通過晶化處理開發出納米晶軟磁合金(Finemet)。1988年當年,日立金屬公司納米晶合金實現了產業化,並有產品推向市場。1992年德國VAC公司開始推出納米晶合金替代鈷基非晶合金,尤其在網路介面設備上,如ISDN,大量採用納米晶磁芯製作介面變壓器和數字濾波器件。

J. 非晶合金鐵心變壓器使用在哪裡

一、產品說明

SCRBH15型非晶合金變壓器適當成分的液體金屬,以大約每秒攝氏一百萬度的冷卻速率,急速凝固所獲得的合金,因其原子在結晶化之前即已凝固,結果使合金具有類似玻璃的非結晶原子結構及優點的軟磁性質。

二、產品特點

1.超低損耗特性,省能源、用電效率高;

2.非晶金屬材料製造時使用較低能源以及其超低的損耗特性,可大幅節省電力消耗及減少電廠發電量,相對的減少SO2、CO2廢氣的排放,降低對環境污染及溫室效應,免保養,無污染;

3.運轉溫度低、絕緣老化慢、變壓器使用壽命長;

4.高超載能力,高機械強度;

5.非晶鐵心在通過較高頻率磁通時,仍具有低鐵損及低激磁電流的特性而不致產生鐵心飽和的問題,故以非晶鐵心製成的SCRBH15型非晶合金變壓器具有較好的耐諧波能力;

6.投資回收效益快。

三、技術參數

額定功率:50/60(KVA)

效率(η):100~1000

電壓比:10000/400(V)

外形結構:立式

冷卻方式:風冷式

防潮方式:灌封式

繞組數目:三繞組

鐵心結構:非晶合金

冷卻形式:乾式

鐵心形狀:R型

電源相數:三相

頻率特性:低頻

型號:SCRBH15-200/10

應用范圍:電力

品牌:薩頓斯

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