如何判斷非晶合金

A. 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。

B. 什麼是非晶合金變壓器

以前變壓器的鐵芯是用的硅鋼，現在有的用的鐵基非晶合金，這樣磁損更少

普通的金屬原子是規則排列的，是晶體，而非晶合金的原子是無序排列的，是玻璃那樣的非晶體，所以非晶合金又叫金屬玻璃。

液態原子是無序的，你可以想像如果把液態的鐵快速冷卻，原子來不及排列整齊，直接被「凍」住了，這樣就變成了原子無序排列的「非晶合金」

C. 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。

D. 非晶態合金成分三原則

冷卻速度高，有文獻提到10的十二次方次方每秒是一個標准；
組分成分要復雜，復雜的成分有利於GFA（非晶形成能力）的提高，所以常見三組元、五組元體系非晶；
約化玻璃形成溫度Trg（約化玻璃形成溫度Trg=玻璃形成溫度Tg/玻璃的實際熔化溫度Tm，Tm並非熔點）大於2/3；
另外存在深共晶點的體系GFA也更強。
一般認為易形成非晶的體系由高族過渡金屬元素與一種金屬元素及一種低族過渡金屬元素，或由高族金屬元素與低族過渡金屬元素構成。
Inoue 根據多年的研究經驗總結出了合金的非晶形成能力的判據三原則：
（1）合金組分具有三種或三種以上的組成元素；
（2）各組分的原子間的尺寸差大於 12%；
（3）組元之間有大的負混合焓。
以上這些原則可以作為參考，尚有不完整之處還需自行參閱文獻以作補充。
Ref：
汪衛華：非晶態物質的本質和特性，2013
劉全坤，祖方遒等：《材料成型基本原理》第二版，機械工業出版社
Inoue A, Takeuchi A, Zhang T, et al. Soft magnetic properties of bulk Fe-based amorphous alloys prepared by copper mold casting[J]. IEEE Transactions on Magnetic, 1996, 32(5): 4866-4871.

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. 非晶態合金究竟在哪

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，具有廣闊的市場前景。