⑴ 非晶態合金的特性
這要看是什麼了,金屬在非晶態時電子是非常活躍的,要麼導磁性好,要麼導電性好,化學性質也非常活躍.
⑵ 非晶態金屬材料是怎樣形成的,有何特徵
非晶態金屬是指在原子尺度上結構無序的一種金屬材料。大部分金屬材料具有很高的有序結構,原子呈現周期性排列(晶體),表現為平移對稱性,或者是旋轉對稱,鏡面對稱,角對稱(准晶體)等。而與此相反,非晶態金屬不具有任何的長程有序結構,但具有短程有序和中程有序(中程有序正在研究中)。一般地,具有這種無序結構的非晶態金屬可以從其液體狀態直接冷卻得到,故又稱為「玻璃態」,所以非晶態金屬又稱為「金屬玻璃」或「玻璃態金屬」。制備非晶態金屬的方法包括:物理氣相沉積,固相燒結法,離子輻射法,甩帶法和機械法。
⑶ 非晶態合金具有什麼性能其未來的研究方向有哪些
非晶態合金, 是指自然界的各種物質的微觀結構可以按其組成原子的排列狀態分為兩大類:有序結構和無序結構。晶體是典型的有序結構,而氣體、液體和非晶態固體屬於無序結構。非晶態固體材料又包括非晶態無機材料(如玻璃)、非晶態聚合物和非晶態合金(又稱金屬玻璃)等類型。
非晶態合金是一種沒有原子三維周期性排列的金屬或合金固體。
它在超過幾個原子間距范圍以外,不具有長程有序的晶體點陣排列。
和普通晶態金屬與合金相比,非晶態金屬與合金具有較高的強度、良好的磁學性能和抗腐蝕性能等,通常又稱之為金屬玻璃或玻璃態合金。可部分替代硅鋼、玻莫合金和鐵氧體等軟磁材料,且綜合性能高於這些材料。
非晶態合金與晶態合金相比,在物理性能、化學性能和機械性能方面都發生了顯著的變化。以鐵元素為主的非晶態合金為例,它具有高飽和磁感應強度和低損耗的特點。現代工業多用它製造配電變壓器鐵芯。 目前我國已能夠根據市場需要,生產不同規格的非晶帶材,寬度可達220mm。這種非晶態合金製造的變壓器與傳統的硅鋼鐵芯的變壓器相比,空載損耗要降低60%~80%,具有明顯的節能效果。如果把我國現有的配電變壓器全部換成非晶態合金變壓器,那麼每年可為國家節約電90億千瓦小時,這就意味著,每年可以少建一座100萬千瓦火力發電廠,減少燃煤364萬噸,減少二氧化碳等廢氣排放900多萬立方米。從這個意義上講,非晶態合金被人們譽為「綠色材料」。 此外非晶態合金材料,還被廣泛地應用於電子、航空、航天、機械、微電子等眾多領域中,例如,用於航空航天領域,可以減輕電源、設備重量,增加有效載荷。用於民用電力、電子設備,可大大縮小電源體積,提高效率,增強抗干擾能力。微型鐵芯可大量應用於綜合業務數字網ISDN中的變壓器。非晶條帶用來製造超級市場和圖書館防盜系統的感測器標簽。非晶合金神奇的功效,具有廣闊的市場前景。
⑷ 非晶態合金催化劑的特徵
以非晶態合金催化劑為例:非晶態合金催化劑是指構成合金的原子或它們的混合排列是無序的。在XRD中表現為沒有明顯的衍射峰。
⑸ 非晶態合金有哪些用途
中國研發的千噸級非晶帶材生產線成功噴出了220毫米寬的帶材,還成功的實現了在線自動卷取,在項目的實施過程中,突出了工程化和配套化,這標志著中國在非晶材料的研究和生產方面都達到了國際先進的水平。另外,中國在非晶帶材產業化關鍵技術、非晶配電變壓器鐵芯製造技術、非晶絲材制備技術、非晶鐵芯應用開發技術等方面也取得了突破性的進展。在國際上,許多國家也都投入了巨額的資金來發展這種非晶態合金產業。
非晶態合金是一種高新技術的材料,也被稱為是跨世紀具有新型功能的材料。它是電力、電子、計算機、通訊等高新技術領域的關鍵材料,具有卓越的物理、化學和力學性能。它的市場需求量將會非常的大,產業化前景也將會非常的廣闊。
⑹ 非晶態合金的結構特點
原子在三維空間呈拓撲無序狀排列,不存在長程周期性,但在幾個原子間距的范圍內,原子的排列仍然有著一定的規律,因此可以認為非晶態合金的原子結構為「長程無序,短程有序」。通常定義非晶態合金的短程有序區小於1.5nm,即不超過4-5個原子間距,從而與納米晶或微晶相區別=短程有序可分為化學短程有序和拓撲短程有序兩類。 非晶態金屬至少含有兩個組元,除了不同類原子的尺度差別、穩定相結構和原子長程遷移率等因素以外,不同類原子之間的原子作用力在非晶態合金的形成過程中起著重要作用。化學短程有序的影響通常只局限於近鄰原子,因此一般用近鄰組分與平均值之差作為化學短程有序參數,對於二元A-B體系為[8]
up=1—ZAB/(ZcB)=1—ZBA/(ZcA)
其中ZAu和ZuA分別代表A(或B)原子近鄰的B(或A)原子配位數,Z是原子總配位數。cA和cu分別是A與B原子在合金中的平均濃度。當A和B兩種原子直徑明顯不同時,A原子的總本位數ZA與B原子的總配位數Zi3不再相同,ZA≠Ze,這時短程有序另一種定義[9]: 指圍繞某一原子的局域結構的短程有序。常用幾種不同的結構參數描述非晶態與合金的結構特徵,主要有原子分布函數、干涉函數、近鄰原子距離與配位數和質量密度。
8.1.1.2原子分布函數
設非晶態結構是各向同性的均勻結構,其平均原子密度Po為——定體積y中包含的原子數N:
Po=N/V
描述某一原子附近的密度變化可用徑向分布函數RDF(r):
RDF(r)=4*3.14xr2p(r)
其中r是距某中心原子的距離,p(r)是距離r處的密度,由上式可知,RDF(r)dr代表以某個原子為中心,在半徑r處、厚度為dr的球殼內的原子數,從而RDF(r)=dN/dr表示原子數目(密度)隨距離增加的變化。
定義約化徑向分布函數G(r)為:
G(r)=4x3.14*r[p(r)—po]
幾種過渡金屬—類金屬非晶態合金的約化徑向分布函數如圖8-1所示,函數值隨著與中心原子的距離增大而呈有規律的起伏。此外,還定義雙體分布函數g(r):
z(r)=p(r)/p。
當合金中包含幾種不同類原子時,引入偏徑向密度函數pii(r)、偏雙體分布函數gii(r)、偏約化徑向分布函數GO(r)等參數描述原子之間的結構關系。例如,pji(r)指與某個第i類踩子的距離為r處,單位體積中第j類原子的數目。上述各個原子分布函數中,原子密度p(r)和原子徑向分布函數RDF(r)有明確物理意義,G(r)的物理意義雖然不明確,但它同RDF(r)一樣能反映非晶態結構特徵,對體系作x射線衍射測量得到結構因數S(Q),再作傅立葉變換即可獲得G(r),因此它也常被用於表徵非晶態結構。
X射線衍射技術是研究非晶態結構的基本手段。測量非晶結構的干涉散射強度I(Q)和結構因數S(Q)後,經過適當的傅立葉變換就可以得到約化徑向分布函數G(r)。
⑺ 非晶態合金的特點
一種沒有原子三維周期性排列的金屬或合金固體。
它在超過幾個原子間距范圍以外,不具有長程有序的晶體點陣排列。
和普通晶態金屬與合金相比,非晶態金屬與合金具有較高的強度、良好的磁學性能和抗腐蝕性能等,通常又稱之為金屬玻璃或玻璃態合金。可部分替代硅鋼、玻莫合金和鐵氧體等軟磁材料,且綜合性能高於這些材料。
最早發現非晶合金的是1940年左右由美國科學家通過電解做出來的,後來美國另外一個科學家通過液體凝固做出了金-硅非晶合金。到上世紀七八十年代,許多的科學家研究非晶合金,但是一直沒有太大的進展,到1990年,我國留學生張濤在日本留學期間,發現了大塊非晶材料。從此,大塊非晶材料有了很快的發展,如今國內高校和科研機構對金屬非晶材料的研究比較多,科研成果也比較突出。
基於非晶金屬材料有很好的性能,大部分的研究是將大塊非晶如何應用於生產。但由於非晶合金的體系不是很完善,種類也不是很多,也有一大部分科研團隊在開發新的非晶態合金。
⑻ 非晶態合金有哪些性能
非晶態合金的出現,給高新技術產業帶來了材料上的重大變革,它的發展和應用可帶動一批相關領域的技術進步和協同發展。
非晶態合金在電子技術領域,具有高效、高導磁、低損耗等優異的物理性能,這樣就有力地促進了電子元器件向高效、高頻、節能、小型化方向的發展,並且可以部分替代傳統的硅鋼、坡莫合金和鐵氧體等材料。我們可以預測,在未來的電子技術領域中,非晶態合金將會占據十分重要的位置。
如果在電力技術中採用這種非晶態合金,可以讓它成為鐵芯材料的配電變壓器,它的空載損耗可比同容量的硅鋼芯變壓器減少60%~80%。通過使用這種變壓器,每年可節約將近50×10^9KWH的空載損耗,節能產生的經濟效益也是非常可觀的。它在減少電力損耗的同時,也降低了發電的燃料損耗,從而減少了諸如CO2、SO2、NOx等有害氣體的排放量。所以說,非晶態合金也是一種綠色的環保材料。
⑼ 什麼是非晶合金非晶合金的結構特徵非晶合金的性能特點
非晶合金是由超急冷凝固,合金凝固時原子來不及有序排列結晶,得到的固態合金是長程無序結構,沒有晶態合金的晶粒、晶界存在。這種非晶合金具有許多獨特的性能,由於它的性能優異、工藝簡單,從80年代開始成為國內外材料科學界的研究開發重點。鐵基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B類金屬元素所構成,它具有高飽和磁感應強度(1.54T),磁導率、激磁電流和鐵損等各方面都優於硅鋼片的特點。
鐵基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)
特別是鐵損低(為取向硅鋼片的1/3-1/5),代替硅鋼做配電變壓器可節能60-70%。鐵基非晶合金的帶材厚度為0.03mm左右,廣泛應用於配電變壓器、大功率開關電源、脈沖變壓器、磁放大器、中頻變壓器及逆變器鐵芯, 適合於10kHz 以下頻率使用
由於超急冷凝固,合金凝固時原子來不及有序排列結晶,得到的固態合金是長程無序結構,沒有晶態合金的晶粒、晶界存在,稱之為非晶合金,被稱為是冶金材料學的一項革命。這種非晶合金具有許多獨特的性能,如優異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高的強度、硬度和韌性,高的電阻率和機電耦合性能等。由於它的性能優異、工藝簡單,從80年代開始成為國內外材料科學界的研究開發重點。
在以往數千年中,人類所使用的金屬或合金都是晶態結構的材料,其原子三維空間內作有序排列、形成周期性的點陣結構。
而非晶態金屬或合金是指物質從液態(或氣態)急速冷卻時,因來不及結晶而在室溫或低溫保留液態原子無序排列的凝聚狀態,其原子不再成長程有序、周期性和規則排列,而是出於一種長程無序排列狀態。具有鐵磁性的非晶態金合金又稱鐵磁性金屬玻璃或磁性玻璃(Glassy Alloy),為了敘述方便,以下均稱為非晶態合金。
⑽ 什麼是非晶態合金
如果將不銹鋼和一種叫做鐵鉻磷碳合金同樣泡在三氯化鐵溶液里進行實驗,就會發現不銹鋼在一年內被腐蝕達幾十毫米,而鐵鉻磷碳合金卻完好無損,安然無恙。這種性能優異的合金,就是脫穎而出的材料新星——非晶態合金。由於它與玻璃的結構相似,人們又給它起了個通俗的名字——金屬玻璃。
通常使用的不銹鋼等金屬材料,它們的原子像晶體一樣排列整齊,有一定秩序,所以叫做晶態合金。而金屬玻璃是人們用1秒鍾降低10萬~100萬攝氏度的急速冷卻的辦法製成,由於以如此快的速度從液體冷卻到固體,以致使金屬中的原子來不及重新按固體晶格有次序地排列,而將液體金屬原子的任意排列方式保留下來,結果就形成了類似於玻璃一樣的無固定形態的合金。