非晶_纳米晶合金的国内外发展概况及应用展望

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铁基软磁非晶/纳米晶合金研究进展及应用前景

铁基软磁非晶/纳米晶合金研究进展及应用前景

铁基软磁非晶/纳米晶合金研究进展及应用前景∗姚可夫† 施凌翔陈双琴邵洋陈娜贾蓟丽【摘要】非晶合金通常是将熔融的金属快速冷却、通过抑制结晶而获得的原子呈长程无序排列的金属材料.由于具有这种特殊结构,铁基软磁非晶合金具有各向同性特征、很小的结构关联尺寸和磁各向异性常数,因而具有很小的矫顽力Hc,但可和晶态材料一样具有高的饱和磁感强度Bs.优异的软磁性能促进了铁基软磁非晶合金的应用研究.目前,铁基软磁非晶/纳米晶合金带材已实现大规模工业化生产和应用,成为重要的高性能软磁材料.本文回顾了软磁非晶合金的发现和发展历程,结合成分、结构、工艺对铁基非晶/纳米晶合金软磁性能的影响,介绍了相关基础研究成果和工艺技术进步对铁基软磁非晶/纳米晶合金研发和工业化应用的重要贡献.并根据结构、性能特征将铁基软磁非晶合金研发与应用分为三个阶段,指出了目前铁基软磁非晶合金研发与应用中面临的挑战和发展方向.【期刊名称】物理学报【年(卷),期】2018(067)001【总页数】9【关键词】关键词:非晶合金,软磁性能,纳米晶合金综述非晶合金通常是将熔融的金属快速冷却、通过抑制结晶而获得的原子呈长程无序排列的金属材料.由于具有这种特殊结构,铁基软磁非晶合金具有各向同性特征、很小的结构关联尺寸和磁各向异性常数,因而具有很小的矫顽力Hc,但可和晶态材料一样具有高的饱和磁感强度Bs.优异的软磁性能促进了铁基软磁非晶合金的应用研究.目前,铁基软磁非晶/纳米晶合金带材已实现大规模工业化生产和应用,成为重要的高性能软磁材料.本文回顾了软磁非晶合金的发现和发展历程,结合成分、结构、工艺对铁基非晶/纳米晶合金软磁性能的影响,介绍了相关基础研究成果和工艺技术进步对铁基软磁非晶/纳米晶合金研发和工业化应用的重要贡献.并根据结构、性能特征将铁基软磁非晶合金研发与应用分为三个阶段,指出了目前铁基软磁非晶合金研发与应用中面临的挑战和发展方向.1 Fe基软磁非晶合金的问世磁性材料是最重要的功能材料之一,在现代科学技术和工业发展中、特别是电子技术发展中发挥着重要作用.铁磁材料在未磁化时,因其磁偶极子取向呈无序状态而使磁偶极子的矢量和为零,宏观上不呈现磁性.当施加外场后,磁偶极子受外场作用而转向外场,使材料内部磁偶极子呈现定向排列,从而呈现宏观强磁性.非晶合金因原子呈长程无序排列,曾被认为不具有宏观磁性.1960年,Gubanov[1]通过理论研究认为电子的能带结构主要由原子短程序决定,即铁磁性是由相邻原子的交换耦合作用产生,由此预测Fe基非晶合金具有铁磁性.这为铁基非晶合金可能具有铁磁性提供了理论基础.自1960年Duwez等[2]首次用合金熔体急冷方法制备出Au-Si非晶合金材料后,1967年,Duwez等[3]又用急冷方法制备出了Fe80P12.5C7.5非晶合金.通过磁学性能测试,发现Fe80P12.5C7.5非晶合金的饱和磁感应强度和矫顽力分别为6.8 kG(0.68 T)和3 Oe(240 A/m),证实了铁基非晶合金具有宏观磁性,尽管矫顽力稍大,但该铁基非晶合金仍为典型的软磁非晶合金材料.这个结果不仅从实验上证实了Gubanov的理论分析结果,也吸引了很多研究人员投入到Fe基软磁非晶合金材料的基础研究与应用研究中.2 铁基软磁非晶合金发展历程非晶合金是在快速冷却条件下,通过拟制结晶并快速将合金熔体冷却凝固而获得的原子呈长程无序排列的固体材料.但快速冷却时,合金熔体冷却速率的可控性较差,要使全部熔体的冷却速率一致,即获得的非晶合金的冷却与凝固条件一致是很困难的.为了解决这个问题,1969年,Pond和Maddin[4]研制出一种可以制备出非晶合金薄条带的新技术——合金熔体旋淬技术.这种技术将合金熔体直接喷射在旋转的铜轮上冷却,实现了可连续制备非晶合金薄带,并使薄带的冷却速率基本一致.这种新技术不仅使非晶合金薄带的制备速度大幅加快,从而显著提升了非晶合金材料的研发速度,还大幅提高了所制备的非晶合金薄带的成分与结构均匀性.这种技术的出现也为铁基非晶合金的发展带来了机遇.由于铁基非晶合金具有优异的软磁性能,同时还具有高硬度、高耐磨性能和优异的耐蚀性能等性能特征,使其具有广阔的应用前景,并受到了研究人员和企业界的高度关注.因此,合金熔体旋淬技术的出现引发了Fe基非晶合金材料基础研究与应用研究的第一个热潮,并使Fe基软磁非晶合金研究得到了快速发展[5].在20世纪70年代,基于合金熔体旋淬技术,研究人员研发出了很多新型Fe基软磁非晶合金材料.相继研发出了Fe-Ni-P-B,Fe-Ni-P-B-M,Fe-B,Fe-B-C,Fe-Si-B,Fe-Si-B-M系Fe基非晶合金[6−11]和Co基软磁非晶合金[12,13],发现它们多具有较好的软磁性能.同时,高质量、均匀、一致性好的非晶合金带材为促进了铁基软磁非晶合金相关基础科学问题的研究,逐渐揭示了合金化元素和加工工艺对Fe基、Co基合金的非晶形成能力和磁学性能的影响规律.首先,Simpson和Brambley[14]提出没有磁晶各向异性的非晶合金应具有很低的矫顽力,早期沉积法制备的Co-P非晶合金的矫顽力很高不是其本征性能,是成分不均匀性所致.这一点很快就被Chi和Cargill[15]用试验方法予以证实.另一个重要发现是软磁非晶合金制备过程中引入的内应力会显著增大其矫顽力.通过消除制备过程中产生的成分结构不均匀性和内应力,可以显著降低软磁非晶合金的矫顽力.如早期制备的FePC软磁非晶合金的矫顽力高达240 A/m便是与急冷过程中引入的高内应力有关,这种高内应力导致了大的应力-磁致伸缩各向异性.又如采用熔体旋淬技术制备的FeNiPB非晶合金条带的矫顽力约为8 A/m,文献[6,16]通过采用适当的低温退火工艺来消除其内应力,便可使该软磁非晶合金的矫顽力降低至约0.8 A/m.实验结果充分证明了消除制备过程中引入的内应力可显著降低软磁非晶合金的矫顽力.降低矫顽力可降低软磁非晶合金的磁滞损耗.非晶合金因原子呈无序排列,没有晶界阻碍磁畴壁的移动,使Fe基非晶合金具有小的矫顽力,因此磁滞损耗小;同时,原子的无序排列,使Fe基非晶合金具有较大的电阻率,因此,涡流损耗较小.所以与传统的晶态软磁材料相比,Fe基软磁非晶合金具有更小的铁损(铁损主要为磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗构成).随后的研究还发现,采用合适的退火和磁场退火处理,可使FeB系软磁非晶合金的矫顽力和铁损降低[17].研究结果表明,铁基软磁非晶合金具有优异的软磁性能源于其原子呈长程无序排列的结构特征,而成分、结构的均匀性及内应力等因素均对非晶合金软磁性能有重要影响.通过工艺方法改善非晶合金结构均匀性和消除内应力可显著提高软磁非晶合金的磁学性能.这些研究成果为Fe基软磁非晶合金的应用提供了理论依据.1979年联信(Allied Signal)公司开发出可以生产较宽带材的平面流铸造技术[18],为连续稳定地生产成分结构均匀性和一致性好的Fe基非晶合金带材奠定了技术基础.基于该技术,1982年建成了软磁非晶合金带材连续生产企业,开始生产在此前后注册命名的METGLAS系列Fe基、Co基和FeNi基系列非晶合金带材,软磁非晶合金进入了产业化和商品化时代.由于研发的METGLAS2605系列FeSiB系软磁非晶合金具有很好的综合软磁性能[19,20](见表1),被逐渐应用于变压器、电抗器、电磁屏蔽等众多电磁领域.用其替代硅钢制造配电变压器铁芯可显著降低铁损,空载损耗降低达70%以上,节能效果显著,性能十分诱人.1984年,美国四个变压器厂家在IEEE会议上展示了用非晶制造铁芯的实用非晶配电变压器,从而将铁基软磁非晶合金的应用研发推向高潮.在这期间,美国主要致力于非晶合金带材的大规模生产和节能非晶配电变压器的推广应用,主导了非晶变压器市场.到1989年,美国Allied Signal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[21].除美国之外,日本和德国在非晶合金应用开发方面也拥有自己的特色,重点是电子和电力电子元件,例如高级音响磁头、高频电源(含开关电源)用变压器、扼流圈、磁放大器等.但在1988年以前,铁基软磁非晶合金应用市场仍以美国为主导.在晶态软磁材料中,高Fe元素含量的纯铁、硅钢等具有高的饱和磁感强度,但矫顽力稍大.而且,因磁晶各向异性的影响和晶界缺陷的影响,矫顽力与晶粒尺寸D 成反比(见图1)[22,23].从图1可知,在晶粒尺寸大于约0.1µm的范围内,随着晶粒尺寸减小,矫顽力随晶粒尺寸D的倒数快速增加.因此传统晶态软磁铁合金,如典型的硅钢软磁合金常采用工艺方法来获得大的晶粒尺寸和择优取向、高斯织构([001](110))或立方织构([001](100))来优化软磁性能.而当晶粒尺寸减少至磁畴壁厚度尺寸量级时,由于磁晶各向异性的影响,矫顽力将非常大.非晶合金具有各向同性的特征,并具有很小的结构关联尺寸,即非晶合金的短中程序特征尺寸.软磁非晶合金的铁磁交换作用长度与合金系有关,Fe基非晶合金的交换作用长度一般为20—40 nm,Co基非晶合金的交换作用长度一般为5—10 nm[22,23].因此,对于特征尺寸(短、中程序)只有几个原子长度的非晶合金,其结构关联尺寸D远小于交换作用长度.根据随机各向异性模型,在铁磁交换作用长度范围内,磁各向异性被平均化和减小,使软磁非晶合金具有很小的磁各向异性常数,因而具有很小的矫顽力(图1)[22,23].实际上,若晶粒尺寸小至与非晶合金结构特征相近——原子间距尺寸相近的纳米尺度时,例如晶粒尺寸约为10 nm的铁基纳米晶合金,应具有与非晶合金相近的小的磁各向异性常数和矫顽力.但获得晶粒尺寸小于20 nm的铁基纳米晶合金材料却非常困难.1988年,Yoshizawa等[24]在FeSiB合金中添加少量Cu和Nb,开发出了Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1非晶合金,通过晶化退火获得了均匀析出、且弥散分布在非晶基体上的纳米尺度(10—15 nm)α-Fe(Si)相,这种新型纳米晶/非晶合金的矫顽力低至0.53 A/m,具有很好的综合软磁性能.该合金被注册为FINEMET,而后又开发出了FINEMET系列非晶纳米晶合金.该类Fe基非晶纳米晶软磁合金的特点是利用Cu元素微小尺度偏聚,在晶化温度之上退火时促进α-Fe形核析出.同时,利用Nb元素在α-Fe相中固溶度极低且扩散慢的特点,抑制晶粒长大,从而在工艺上较容易获得大量纳米尺度(15—20 nm以下)的α-Fe相弥散析出分布在非晶基体上,即获得铁基纳米晶/非晶复相合金.并常简称为铁基软磁纳米晶合金.Herzer[22,23]认为由非晶合金经热处理后析出的纳米级晶化相是随机分布的,因此晶化相的磁各向异性轴在晶粒尺寸内也是随机分布的,纳米晶合金具有与非晶态合金类似的由交换作用引起的随机分布的磁各向异性.交换作用长度L0(或Lex)为其中,A是相邻原子的交换作用刚度系数,K1是磁各向异性常数,φ0=1是比例因子.L0表征了一个最小尺度,当尺寸小于L0时,没有明显的外在磁化方向.因此,对于特征尺寸(短、中程序)只有几个原子长度的非晶合金和晶粒尺寸一般为10 nm左右的纳米晶合金,结构关联尺寸(晶粒尺寸)D都远小于交换作用长度.因此磁晶各向异性常数被平均化为〈K〉,即[22,23]式中χ为晶化体积分数,D为晶粒尺寸.另外,Herzer认为如果假设磁化过程是自旋的一致转动过程,矫顽力Hc和初始磁导率µi只与〈K〉有关,其关系可以表达为:式中,Pc与Pµ为常数,Js为饱和磁化强度,µ0为真空磁导率.因非晶、纳米晶合金的磁各向异性被平均化和减小,故表现出优异的软磁性能.此外,在纳米晶粒生成过程中,降低了合金的磁致伸缩系数,从而降低了磁弹性能,这也有利于降低磁各向异性,从而优化软磁性能.从(3)和(4)式可知,纳米晶合金的矫顽力和初始磁导率分别和晶粒尺寸D的六次方成正比和成反比[22,23].当退火获得的Fe基纳米晶-非晶软磁合金具有很小的晶粒尺寸时,如20 nm以下时,合金具有很低的矫顽力[23−25]和较高的磁导率.因此,FINEMET合金具有很低的矫顽力和高的导磁率(图1,(3)和(4)式).尽管FINEMET合金的饱和磁感应强度只有约1.24 T,低于常用的非晶合金和硅钢,但这类合金的突出优点在于兼备了铁基非晶合金的高磁感强度和钴基非晶合金的高磁导率、低损耗,并且是成本低廉的铁基合金(见表2).因此铁基软磁纳米晶合金的发明是软磁非晶合金材料的一个突破性进展,将铁基非晶态合金研发又推向了一个新高潮——即开启了软磁非晶(/纳米晶)合金研究与应用的第二个热潮.FINEMET软磁纳米晶合金可以替代钴基非晶合金、晶态坡莫合金和铁氧体,在高频电力电子和电子信息领域中获得了广泛应用,达到减小体积、降低成本等目的.在FINEMET软磁纳米晶合金问世后,日立金属公司很快便实现了产业化,并将相关产品推向市场.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.在此期间,美国Allied Signal公司(后被Honeywell公司兼并)也加强了非晶合金在电力电子领域的推广应用,先后推出了多个系列的铁芯制品[21].但FINEMET的饱和磁感应强度毕竟仅有约1.24 T,为达到相同的磁通量,与硅钢相比,需要更大的尺寸.因此,有必要提高其饱和磁感强度.合金的饱和磁感应强度取决于原子间的交换耦合作用,因此通常和Fe元素含量成正比,要提高合金体系的饱和磁感应强度就需相应提高Fe元素含量.1998年,Suzuki等[26]开发了高铁含量的FeZrB非晶纳米晶双相合金体系,并注册为NANOPERM合金.该合金的Bs远高于FINEMET合金(见表2).但该合金的矫顽力比FINEMET合金稍高,有效磁导率比FINEMET合金稍低.而且不能在空气中制备,因此难以低成本工业化应用.随后,Willard等[27]在该体系中加入Co,开发出FeCoMBCu(M=Zr,Nb,Hf)(如(Fe0.5Co0.5)88Zr7B4Cu1)纳米晶合金,并注册为HITPERM.该合金具有很高的居里温度,经过合适的热处理,可获得在非晶基体上均匀分布着细小纳米颗粒的非晶纳米晶双相组织.该纳米晶合金也具有较高的饱和磁感应强度,但矫顽力稍高(见表2),且大量使用Co使该合金成本较高.目前,已在工程中大量应用的非晶合金仍然是用于制造变电变压器铁芯的FeSiB 铁基软磁非晶合金[21],在我国的牌号是1K101,对应的国外牌号是METGLAS 2605SA1合金,其饱和磁感强度也仅为1.56 T,远低于硅钢(见表1、表2).若能进一步提高铁基非晶合金的饱和磁感强度,将可减小铁芯尺寸、提高工作磁感强度、降低铁损等,意义重大.因此,提高铁基软磁非晶合金的饱和磁感强度很有必要.但提高磁感应强度Bs,就需要提高铁磁性元素Fe的含量,而提高Fe含量,便需要减少非晶化元素B,Si等元素含量,这会使合金的非晶形成能力降低,从而使非晶合金制备难度增加.此外,加入一些元素时还需要考虑工业化规模生产时的可行性,因为工业化生产是在大气条件下进行的.因此,需要仔细进行合金设计研究.2006年,Ogawa等[28]发明了一种商品名为HB1的铁基非晶合金Fe81.7Si2B16C0.3和Fe82Si2B14C2,Bs分别达1.64 T和1.67 T.研究发现,相比饱和磁感应强度为1.56 T的1K101非晶合金,这种高Bs非晶合金在50 Hz,1.4 T工作磁感条件下的损耗值降低了15%.即具有更高Bs的HB1非晶合金在相同的工作条件下的损耗更低[29].这一研究结果引起了国内外同行的高度重视.尽管在工业化中仍存在不少问题,但这表明在不添加Co等贵金属元素的条件下,仍可进一步提高铁基软磁非晶合金的饱和磁感强度.2009年,Makino等[30,31]开发出了Fe-Si-B-P-Cu体系,该体系在纳米晶化后具有高达约1.9 T的饱和磁感应强度,可与硅钢相媲美,而且该合金具有高磁导率和较小的矫顽力,因此非常有吸引力.该铁基软磁非晶/纳米晶合金体系被注册为NANOMET.但该合金非晶形成能力低,纳米晶化过程要求非常严格,至今仍难商业化.尽管如此,HB1和NANOMET的出现极大地鼓励了研究人员[32],引起了铁基软磁非晶合金的第三次研究热潮,即导致了高Bs铁基软磁非晶/纳米晶合金的研究热潮.在这一仍在进行中的研究热潮中,我国学者都积极参与其中,取得了不少重要进展.2011年,Lü等[33]通过微量添加Cu元素同时提高了Fe76−xC7Si3.3B5P8.7Cux合金的非晶形成能力和饱和磁感应强度,当含0.7%Cu时,非晶合金的饱和磁化强度达1.61 T.而纳米晶化后,饱和磁感应强度进一步提高到1.79 T,矫顽力为11 A/m.同年,我们课题组[34]通过提高Fe含量,结合合金熔体提纯方法,开发出Fe81Mo1P7.5C5.5B2Si3非晶合金,饱和磁感应强度达1.64 T.Shen等[35]在Fe76Si9B10P5块体非晶软磁合金的基础上,提高Fe 含量,降低Si含量,制备出Fe80Si5B10P5块体非晶软磁合金,使饱和磁感应强度提高到1.6 T.2015年,Wang等[36],将Fe-P-C-B-Si体系的Fe含量提高到83 at%,同时通过调节类金属P,B,Si的含量,制备出一系列高饱和磁感应强度的非晶软磁合金,饱和磁感应强度达到1.61—1.68 T,矫顽力仅为2.4—4 A/m,磁导率为6000—10000.纳米晶化已被证明是提高铁基非晶合金饱和磁感强度和降低矫顽力的有效方法. 2011年,Ohta和Yoshizawa[37]综述了铁基非晶合金纳米晶化研究进展,指出经过纳米晶化退火,Fe84−x−yCuxNbySi4B12(x=0—1.4,y=0—2.5)合金的中Fe82Cu1Nb1Si4B12的饱和磁化强度Bs达到1.78 T,矫顽力Hc只有3.2 A/m,不同条件下的铁损分别为(W/kg):P15/50=0.20,P10/400=1.3,P10/1000=4.4.其原因被认为是加入的少量Nb阻止了纳米晶粒长大,同时使饱和磁感应强度不降低,退火后纳米晶粒的尺寸仅为15 nm.随后,Shen课题组[38,39]报道通过添加P元素,提高了Fe83.3Si4Cu0.7B12−xPx纳米晶合金的软磁性能,其中,Fe83.3Si4Cu0.7B6P6纳米晶合金表现出优异的软磁性能,Bs达1.77 T,Hc为4.2 A/m,磁导率为11600.而添加微量铜元素可提高Fe84−xSi4B8P4Cux(x=0,0.75,1.0,1.25,1.5)软磁纳米晶合金的饱和磁化强度,当含1.25%Cu时软磁性能最优,Bs达到1.83 T,Hc为2.1 A/m,磁导率为31600,不同条件下的铁损分别为(W/kg):P10/400=4.60,P10/1000=13.5.2015年,Xiang等[40]报道了饱和磁化强度达1.73 T的Fe82Si4B10P2Cu1Nb1合金,它的矫顽力为4.5 A/m,磁导率为23000.日本东北大学的Sharma等[41]开发出饱和磁化强度达到1.85 T、矫顽力为6 A/m的Fe85Si2B8P4Cu1合金.2016年,日本国立材料研究所的Jafari等[42]开发出具有优异磁性能的Fe84.3Si4B8P3Cu0.7合金,饱和磁化强度达1.76 T.2017年,研究人员还发现[43],不加Cu的条件下,也同样可以通过控制晶化获得纳米晶组织,改善磁学性能.综上可知,在最近几年内,高饱和磁感强度铁基软磁非晶/纳米晶合金研究中取得了一系列很重要的进展,而我国学者已成为高饱和磁感强度铁基软磁非晶/纳米晶合金研究中的重要力量,已取得多项重要成果[33−36,38,39,41,44,45].随着我国研究队伍的不断壮大,投入不断增加,相信我国将会取得更多突破性进展.我国铁基软磁非晶合金研发与应用研究始于1976年,走了一条独立自主的道路[21].安泰科技股份有限公司历经40余载,先后突破了非晶带材在线自动卷取等技术,形成了带材连续生产的多个核心技术,先后建成了百吨级铁基非晶带材生产线、千吨级铁基非晶带材生产线、万吨级铁基非晶带材生产线,稳定生产带材宽度已可达340 mm.特别是2015开始,我国非晶合金带材产量显著增加.当年国内非晶带材销量9.4万吨:其中安泰科技约3万吨,青岛云路约1.8万吨,其他国产厂家共计约6000吨,日立金属株式会社在华销售量约4万吨.2015年国产带材销量首次占50%以上.2016年,中国非晶带材产能约14万吨以上,实际产量约11.3万吨,首次超过10万吨.2016国内有5家企业年产能达到万吨,其中安泰科技股份有限公司作为国内最大的非晶带材生产商,产能已接近8万吨.2016年,安泰、云路等企业实际产量均达到或接近3万吨.我国已成为国际铁基软磁非晶/纳米晶合金带材生产和相关产品制造大国.目前,软磁非晶/纳米晶合金材料已被大量应用于配电变压器、互感器、电抗器等器件,应用领域涉及电力电源、开关电源、仪器仪表、车载电子、工矿/石油、太阳能等领域.特别是在我国,上述各领域对软磁非晶/纳米晶铁芯的需求量仍在不断增加.此外,我国正在针对市场需求,开发专用软磁非晶/纳米晶合金材料,进一步拓展应用领域.同时,还瞄准高频高效节能电机等高端产品,开发高性能软磁非晶/纳米晶合金材料和相关产品加工制造核心技术,满足市场和高技术领域发展的需求.3 铁磁非晶/纳米晶合金面临的挑战和研发方向虽然铁基软磁非晶/纳米晶合金具有矫顽力低、有效磁导率高、铁损低等优点,与传统软磁材料相比,在众多应用中具有明显的优势,但仍存在很多挑战,需要深入开展研究,以满足工业领域和高新技术发展的要求.目前铁基软磁非晶/纳米晶合金研发和应用面临的主要挑战及研发方向有以下几个方面.1)非晶合金的脆性问题.铁基软磁非晶合金、特别是纳米晶合金存在延性低、脆性大的问题,需要深入研究影响其延性的因素,探索提升延性的方法,保证使用安全.2)饱和磁感强度Bs仍偏低,综合磁学性能仍有待进一步提升.目前,大量使用的Fe 基软磁非晶合金的饱和磁感强度Bs仍明显低于硅钢,仍有进一步提升的必要.目前已出现一些具有较高Bs的Fe基软磁非晶合金体系,但仍存在热处理工艺复杂等问题.需要进一步研究新工艺或工艺性更好的合金,使合金具有高饱和磁感强度、低的矫顽力和高的磁导率,即获得具有优异综合软磁性能的铁基软磁非晶合金或非晶/纳米晶合金.3)缺乏高效的非晶合金加工技术.非晶合金/纳米晶合金因硬度高、较脆,加工较困难,加工效率不高.需要深入研究影响软磁非晶/纳米晶合金加工性能的因素,探索提高加工效率和保证加工质量的技术方法.。

非晶态合金的研究与应用

非晶态合金的研究与应用

非晶态合金的研究与应用非晶态合金是一种新型材料,它由于拥有优异的耐热、耐腐蚀、高强度等特性,近年来在航空、汽车、电子等领域得到了广泛应用。

本文将就非晶态合金的研究进展、应用现状以及未来展望进行探讨。

一、研究进展非晶态合金是指其晶体结构为无定形或近似无定形的金属合金,具有独特的物理、化学、机械等性质。

20世纪60年代初期,普鲁士莱茵的巴赫曼等人首次制备出铌基非晶态合金,此后,非晶态合金的研究逐渐成为材料科学的一个重要研究方向。

经过多年的研究,目前已经开发出了包括铁基、镍基、铜基、铝基、镁基等各种类型的非晶态合金,并对其晶体结构和性质进行了深入的研究。

二、应用现状1. 航空领域非晶态合金由于具有高强度、高韧性、耐热、耐腐蚀等特性,被广泛应用于航空领域。

例如,美国洛克希德公司利用非晶态合金制造出了一种新型航空发动机,其在空气动力学性能、噪音减小等方面都有明显优势。

2. 汽车领域非晶态合金在汽车领域的应用也越来越广泛。

一方面,它可以用于汽车发动机的关键零部件,例如气门、软驱动轮等,提高汽车的使用寿命和性能。

另一方面,非晶态合金可以制成优质的碳纤维强化复合材料,用于汽车的车身和车架等关键部件。

3. 电子领域非晶态合金在电子领域的应用也十分广泛。

例如,可以用于制造具有高密度、高性能的磁存储器件;也可以用于制造高效、节能的电力变压器。

三、未来展望目前,非晶态合金的研究已经向材料的多功能化、多组分化、形状记忆等方向发展。

未来,非晶态合金的研究方向将主要集中在以下几个方面:1. 研究制备大块非晶态合金目前,非晶态合金的制备还存在着一些难点,如制备简便度较低、生产成本较高等问题。

因此,未来将继续探索新的制备方法,力争制备大块非晶态合金。

2. 规模化应用目前,虽然非晶态合金在各个领域得到了广泛应用,但其规模化应用还面临着很多困难。

因此,未来将加大推广力度,促进非晶态合金的规模化应用。

3. 多功能化材料的开发除了单一的材料特性,未来非晶态合金的研究将探索其多功能化应用。

2024年非晶纳米晶磁芯市场前景分析

2024年非晶纳米晶磁芯市场前景分析

2024年非晶纳米晶磁芯市场前景分析引言在当今科技迅猛发展的时代,磁性材料在各个领域中扮演着重要角色。

非晶纳米晶磁芯作为一种新兴的磁性材料,在电力电子、新能源、传感器等应用中具有广阔的市场前景。

本文将对非晶纳米晶磁芯市场前景进行分析,探讨其在不同领域的应用潜力。

非晶纳米晶磁芯概述非晶纳米晶磁芯是一种结合了非晶态和纳米晶态特性的新型磁性材料。

由于其高饱和磁感应强度、低磁损耗以及优良的磁导率等特点,非晶纳米晶磁芯在电力电子领域中有着广泛的应用前景。

电力电子领域在电力电子领域中,非晶纳米晶磁芯主要应用于变压器、电感器等电力设备中。

其高饱和磁感应强度和低磁损耗的特点使得非晶纳米晶磁芯在高频电力转换装置中具有明显的优势。

非晶纳米晶磁芯可以显著提高装置的效率,减少能量损耗,同时也可以实现更小型化、轻量化的设计。

因此,在电力电子领域中,非晶纳米晶磁芯有着广阔的市场前景。

新能源领域新能源是未来发展的方向,而非晶纳米晶磁芯在新能源领域中有着巨大的应用潜力。

以风力发电为例,非晶纳米晶磁芯可以应用于风力发电机组的发电设备中,提高风力发电机组的转速、效率和可靠性。

非晶纳米晶磁芯的低磁损耗和优良的磁导率可以显著提高风力发电系统的发电效率,并降低由于能量转换过程中产生的热量损耗。

此外,在太阳能发电系统中,非晶纳米晶磁芯也可以应用于逆变器、控制器等设备中,提高太阳能发电的效率和可靠性。

因此,非晶纳米晶磁芯在新能源领域中有着广阔的应用前景。

传感器领域非晶纳米晶磁芯还可以应用于传感器领域。

传感器是现代化社会中不可或缺的组成部分,广泛应用于工业控制、汽车电子、医疗器械等领域。

非晶纳米晶磁芯在传感器领域中可以应用于电流传感器、磁场传感器等设备中,提高传感器的性能指标。

非晶纳米晶磁芯的高饱和磁感应强度和低磁损耗可以提高传感器的灵敏度和响应速度,同时也可以减小传感器体积,实现更小型化的设计。

因此,在传感器领域中,非晶纳米晶磁芯具有广阔的市场前景。

2024年非晶纳米晶磁芯市场分析现状

2024年非晶纳米晶磁芯市场分析现状

2024年非晶纳米晶磁芯市场分析现状引言非晶纳米晶磁芯作为一种新型材料,在电子领域得到了广泛的应用。

本文将对非晶纳米晶磁芯市场的现状进行分析,并探讨其未来的发展前景。

市场概述非晶纳米晶磁芯是一种具有优异磁性和高频特性的材料,广泛应用于电源、通信、电子设备等领域。

其主要有以下几个特点: - 高饱和感应磁场 - 低损耗 - 高电阻率 - 高频特性好市场规模与增长趋势非晶纳米晶磁芯市场规模在过去几年中呈现稳步增长的趋势。

根据行业数据统计,市场规模预计将在未来几年内保持平稳增长。

以下是一些主要推动市场增长的因素:1. 电子设备市场的不断扩大:随着人们对电子产品需求的增长,电子设备市场不断扩大,进一步推动了非晶纳米晶磁芯的需求增长。

2. 技术进步与创新:随着科技的进步和创新,非晶纳米晶磁芯不断优化和改进,提升了其性能和应用领域,进一步扩大了市场规模。

3. 增长潜力的发展国家:一些发展中国家对电子设备的需求增长迅速,这些地区成为非晶纳米晶磁芯市场的潜在增长点。

市场竞争态势非晶纳米晶磁芯市场存在一定的竞争态势。

目前,市场上有多家厂商生产和销售非晶纳米晶磁芯产品。

主要竞争因素包括: - 产品性能:不同厂商生产的非晶纳米晶磁芯产品在性能上存在差异,包括饱和感应磁场、损耗、电阻率等方面,这些因素会直接影响消费者的购买决策。

- 价格竞争:非晶纳米晶磁芯市场价格波动较大,不同厂商之间进行价格竞争,以争夺市场份额。

- 售后服务:厂商提供的售后服务和技术支持也是消费者选择产品的考虑因素之一。

市场前景与机遇非晶纳米晶磁芯市场面临着巨大的发展机遇。

以下是一些市场前景与机遇: 1. 新能源车市场:随着新能源车市场的快速发展,对非晶纳米晶磁芯的需求也将大幅增长。

非晶纳米晶磁芯在新能源车中应用广泛,涉及到电动机、变频器等部分。

2.5G通信技术:随着5G通信技术的推广和商用,对高频磁芯的需求将大幅增加。

非晶纳米晶磁芯由于其优异的高频特性,将在5G通信设备中得到广泛应用。

2023年非晶纳米晶行业市场发展现状

2023年非晶纳米晶行业市场发展现状

2023年非晶纳米晶行业市场发展现状非晶纳米晶是一种新型材料,具有许多优良特性,如高硬度、高强度、优异的耐磨性、导热性能等。

随着科学技术的迅速发展,非晶纳米晶行业越来越受到关注。

本文将介绍非晶纳米晶行业的市场发展现状。

一、非晶纳米晶行业市场的概述目前,非晶纳米晶行业的市场潜力非常大。

与传统金属材料相比,非晶纳米晶材料具有更高的硬度、韧性和疲劳极限。

这些优势使得非晶纳米晶材料在航空、汽车、机器人、电子等领域的应用非常广泛。

同时,在生产过程中,非晶纳米晶材料具有成本低、效率高等优点。

这些特点使得非晶纳米晶材料将会逐渐替代传统金属材料,拥有更加广泛的市场。

二、非晶纳米晶行业市场的应用领域1.应用于汽车非晶纳米晶材料的硬度是传统金属的几倍,因此可以在汽车制造中用于制作变速器、齿轮、轴承等部件,提高汽车的性能和安全性。

2.应用于机器人非晶纳米晶材料的强度和硬度特别高,可以用于改善机器人的运行稳定性,同时也能提高机器人的使用寿命,进一步提高其适用领域的复杂度和安全性。

3.应用于电子非晶纳米晶材料在电子领域中的应用非常广泛,如纳米晶硅太阳能电池、液晶屏幕、高分辨率显示器等。

非晶纳米晶材料的导电性、热释电性、光学性能等特点,对于电子行业的发展至关重要。

4.应用于医疗领域非晶纳米晶材料在医疗领域的应用也十分广泛,如用于制造人工突破,支架和其他医疗器械,具有防侵蚀、生物相容性等优点,为医疗行业带来了新的机会和挑战。

三、非晶纳米晶行业市场现状目前,中国非晶纳米晶行业在国际市场上的竞争力正在逐步提高。

由于技术门槛高,大部分企业都处于较为初级的阶段。

真正能够在国际市场上获得竞争优势的公司,非常少,不过随着技术进步,我国非晶纳米晶行业在未来有望取得更好的发展。

总体来看,非晶纳米晶行业市场的发展前景非常广阔。

随着技术的不断进步,非晶纳米晶材料的应用范围将越来越广泛,市场潜力也将随之不断增加。

不过,与市场前景相比,行业研发和生产方面的配套措施仍有待进一步完善和调整,才能更好地促进行业的健康发展。

2023年非晶纳米晶行业市场调研报告

2023年非晶纳米晶行业市场调研报告

2023年非晶纳米晶行业市场调研报告非晶纳米晶材料是一种具有重要应用前景的新型材料,广泛应用于光学、电子、能源等领域。

本文将对非晶纳米晶行业进行市场调研,分析其市场现状、竞争现状和发展趋势。

一、市场现状1. 市场规模当前,全球非晶纳米晶材料市场规模约为60亿美元,预计未来几年将以每年15%的速度增长。

国内市场规模较小,但已经逐步向成熟发展。

2. 应用领域目前,非晶纳米晶材料主要应用于太阳能电池、显示器件、存储器件、传感器、LED 照明和生物医疗等领域。

其中,太阳能电池是最早也是最广泛的应用领域,占据市场份额的80%以上。

3. 地域分布全球非晶纳米晶材料市场主要集中在北美、欧洲和亚太地区。

其中,美国、日本和韩国是全球非晶纳米晶材料的重要生产和消费市场。

二、竞争现状国内非晶纳米晶材料市场竞争主要来自韩国、日本、美国等发达国家的企业。

此外,国内的一些企业也在不断发展壮大。

1. 国外市场国外企业在非晶纳米晶材料市场已占据绝对优势,主要包括美国的Applied Nanotech Inc.和南韩的Nanotek Instruments Inc.等。

这些公司拥有先进的技术和生产设备,并具备强大的市场影响力和销售网络。

2. 国内市场国内企业在非晶纳米晶材料市场占据较小份额。

在太阳能电池材料领域,国内的龙头企业有新日光、复星锂电等,但整体水平与国际领先企业相比仍有差距。

三、发展趋势1. 技术创新随着材料科学技术的不断发展,非晶纳米晶材料的性能不断得到提升,新材料的出现也将促进非晶纳米晶材料市场的持续快速发展。

2. 应用拓展非晶纳米晶材料的应用领域将不断拓展,尤其是在新能源、生命科学、环境保护等领域,其市场需求将不断增加。

3. 地域扩展非晶纳米晶材料市场的未来将更加注重国际化发展,中国企业将加强与国外企业的合作,同时拓展海外市场,提高行业地位。

四、结论随着新能源、生命科学等领域的迅速发展,非晶纳米晶材料的需求将不断扩大。

2024年非晶纳米晶市场前景分析

2024年非晶纳米晶市场前景分析

2024年非晶纳米晶市场前景分析在当今快速发展的科技和材料领域中,非晶纳米晶材料越来越受到重视。

非晶纳米晶材料具有许多独特的性质和广泛的应用前景。

本文将对非晶纳米晶市场的前景进行分析。

1. 非晶纳米晶材料的定义和特点非晶纳米晶材料是一种特殊的结构材料,其晶体结构呈无序状。

与传统的晶体材料相比,非晶纳米晶材料具有以下特点:•高硬度和强度:非晶纳米晶材料的晶格缺陷较少,原子间的结合更紧密,因此具有更高的硬度和强度。

•超弹性:非晶纳米晶材料具有较高的弹性变形能力,能够承受更大的应力而不发生塑性变形。

•优异的韧性:非晶纳米晶材料在强度和硬度的同时,还具有较好的韧性和抗拉伸性能。

•优异的导电性和磁性:非晶纳米晶材料因其无序的晶体结构,具有优异的导电性和磁性能。

•耐腐蚀性:非晶纳米晶材料由于无晶界和缺陷结构,具有较好的耐腐蚀性能。

2. 非晶纳米晶市场规模和发展趋势目前,非晶纳米晶材料已经在多个领域得到了广泛的应用,如电子、机械、光学、能源等。

随着科技的不断进步和对材料性能要求的提高,非晶纳米晶材料市场正以惊人的速度增长。

根据市场调研机构的数据显示,非晶纳米晶材料市场从2019年到2025年将以每年超过10%的复合增长率增长。

其中,电子行业是非晶纳米晶材料应用最广泛的领域之一。

随着电子设备的不断更新和功能的不断增强,对材料性能的要求也越来越高。

非晶纳米晶材料由于其优秀的电导率、导热性和耐腐蚀性,在电子行业中具有巨大的市场潜力。

此外,机械和汽车行业也是非晶纳米晶材料的重要应用领域。

材料的强度和硬度对于机械和汽车零部件的性能至关重要。

非晶纳米晶材料由于其优异的力学性能和耐腐蚀性,在机械和汽车行业中的应用前景广阔。

3. 非晶纳米晶市场的挑战和机遇尽管非晶纳米晶材料市场前景广阔,但也面临一些挑战。

首先,制备非晶纳米晶材料的技术较为复杂,生产成本较高。

其次,非晶纳米晶材料的应用范围仍然相对狭窄,需要进一步扩大应用领域和市场。

非晶合金材料发展趋势及启示

非晶合金材料发展趋势及启示

管理及其他M anagement and other非晶合金材料发展趋势及启示张黎科,叶传根,张 蓉,丁新宇摘要:非晶合金是一种新型材料,具有高强度、高韧性、高弹性、易加工、耐腐蚀和抗磁性等卓越性能,在国防、航天等高科技领域有广阔的应用前景。

本文从横向和纵向的角度对国内外非晶合金的基础研究能力和我国在该领域的竞争状况进行全面分析。

经过调研和分析,我国在科研水平上有了质的提高,但整体水平仍然有较大的提升空间,与国际水平相比还存在差距。

通过系统的分析,可以帮助我国更好地理解当前的竞争态势和问题,并认识到国际上的影响。

关键词:非晶合金材料;发展趋势;启示《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》将培育和发展战略列为国家可持续发展战略的核心内容,立足于重大技术突破和发展需求,大力推进新技术和新兴产业的深度融合。

在新型材料领域,重点发展新型功能材料、结构材料、纤维及其复合材料、基础共性材料等。

战略性新兴产业的价值占GDP的约8%,国家发展改革委员会发布的2010332号文件中提出要发展“新型合金材料”。

因此,非晶合金材料的研制和产业化仍然是我国重点技术攻关项目和工业示范项目。

1 非晶合金材料概述非晶合金是一种新型金属材料,也被称为金属玻璃或液体金属。

它在20世纪50年代通过先进的快速冷却技术和新的合金配方设计思想开发而成。

这种材料具有特殊的微观结构,即长程无序和短、中程有序,不像常规晶体材料那样存在晶界和位错等结构缺陷,表现出一系列出色的物理和化学性质。

在国防、航天等高科技领域,非晶合金材料有着广阔的发展前景,已广泛应用于智能手机外壳、穿甲弹、职业高尔夫球棒、变压器铁心等领域。

可以说,非晶体的发现丰富了金属物理学领域的研究内容,并积极推动了非晶态物理和材料的发展。

在即将到来的新技术和工业变革时代,新型结构材料和功能材料的开发将对人类发展产生巨大影响。

然而,作为一种新型材料,非晶合金的发展方向一直是人们关注的焦点。

2023年非晶纳米晶磁芯行业市场环境分析

2023年非晶纳米晶磁芯行业市场环境分析

2023年非晶纳米晶磁芯行业市场环境分析非晶纳米晶磁芯是一种新型的软磁材料,其具有高饱和磁通密度和低磁滞损耗的特点,因此在电力变压器、电力配电、电力传动等领域具有广泛的应用前景。

随着能源转型和电力行业的快速发展,非晶纳米晶磁芯市场的需求也在逐年上升。

本文将对当前非晶纳米晶磁芯行业的市场环境进行分析,以期为企业的生产和市场开拓提供参考。

一、市场规模与趋势据国内外专业机构预测,全球非晶纳米晶磁芯市场规模将保持较快增长,到2025年将达到100亿美元以上。

此外,国内市场也将保持高速增长,2020-2025年期间的年均增长率预计将在15%以上。

磁芯行业是电力行业中不可或缺的一个重要环节,其需求与电力传输和变换的需求密切相关。

非晶纳米晶磁芯作为新型软磁材料,具有高磁导率、高磁饱和密度、低损耗等特点,已经被广泛应用于变压器、电机、电感器等领域。

2019年,国内开展了“九五”智能变压器及其系统集成技术重大专项,预计未来将会对非晶纳米晶磁芯的需求提供强劲的支撑。

二、市场分析1. 行业竞争格局分析目前,非晶纳米晶磁芯市场主要由国内外几家大型企业垄断,其生产技术和生产规模均处于较高水平。

其中,国内的武钢集团、中瀚电子、宁波首创、能臣磁性、天津金利、九鼎新材料等公司均拥有较强的资金实力和技术优势,市场占有率较高;而国外的日本新日本电工、维斯塔斯等公司则在技术研发和产品质量方面优势明显。

2. 原材料市场分析非晶纳米晶磁芯的制备需要用到铁、硅、铜、锌等多种原材料,其中铁为主要原材料。

目前,铁矿石价格的波动较大,进口矿价格的不断提高、国产矿价格的平稳等因素均会对原材料成本的变化产生影响。

因此,企业在原材料采购方面需要进行科学合理的规划,以保证生产成本与市场价格的平衡。

3. 消费者需求分析随着当下国内能源转型的加速和技术的不断创新,非晶纳米晶磁芯的应用领域和市场需求也在逐步增加。

主要需求集中于电力变压器、电力配电、电力传动等领域。

非晶纳米晶市场分析报告

非晶纳米晶市场分析报告

非晶纳米晶市场分析报告1.引言1.1 概述非晶纳米晶作为一种新型的材料,在近年来得到了广泛的关注和应用。

它具有独特的物理和化学性质,能够在许多领域发挥重要作用。

本报告将对非晶纳米晶进行深入分析,探讨其在市场中的应用和发展趋势,并对市场前景进行展望。

随着科技的不断进步和人们对高性能材料需求的增加,非晶纳米晶正逐渐成为各行业的热门材料之一。

因此,对非晶纳米晶市场的分析和预测对于相关产业的发展具有重要意义。

本报告将通过对非晶纳米晶的定义、特点以及在市场中的应用情况进行全面的分析,以期为相关行业提供有益的参考和指导。

1.2 文章结构文章结构部分:文章结构分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分,将对非晶纳米晶进行概述、介绍文章的结构以及文章撰写的目的。

在正文部分,将分别探讨非晶纳米晶的定义和特点、在市场中的应用以及市场的发展趋势。

在结论部分,将分别强调市场分析的重要性、展望非晶纳米晶市场的前景以及对文章内容的总结。

1.3 目的目的部分内容:本报告的目的是对非晶纳米晶市场进行全面的分析和研究,以期为相关行业和企业提供深入了解市场现状和未来发展趋势的参考。

通过对市场的定义、特点、应用和发展趋势进行分析,以及对市场分析的重要性和市场前景的展望,旨在为相关行业决策者和投资者提供价值判断的依据,帮助他们更好地把握市场机遇和风险,实现可持续的发展和长期收益。

1.4 总结本文对非晶纳米晶市场进行了分析,从概述、定义和特点、应用、发展趋势等方面进行了深入的探讨。

通过对市场的分析,我们可以看到非晶纳米晶在各行业中都有着广泛的应用,并且在未来有着良好的发展前景。

非晶纳米晶的市场潜力巨大,对于相关行业的发展具有重要意义。

未来,随着科技的不断进步和市场需求的增长,非晶纳米晶必将成为一个备受关注的新兴市场。

我们期待非晶纳米晶市场在未来能够持续健康发展,为各行业的发展和进步做出更大的贡献。

2.正文2.1 非晶纳米晶的定义和特点非晶纳米晶是指由具有非晶(非晶态)结构的材料组成的纳米颗粒或纳米晶体。

2023年非晶合金行业市场分析现状

2023年非晶合金行业市场分析现状

2023年非晶合金行业市场分析现状非晶合金是一种具有非晶结构的金属合金。

相比于晶态合金,非晶合金具有更高的强度、硬度和抗腐蚀性能,因此在多种领域得到广泛应用。

非晶合金行业市场目前处于快速发展阶段,具有广阔的发展前景。

首先,非晶合金在电子领域具有广泛应用。

随着电子产品的不断更新换代,对材料的要求也越来越高,这就为非晶合金提供了巨大的市场需求。

非晶合金在电子领域主要应用于电池、半导体、磁性材料等方面,具有良好的导电性和磁性能,能够满足电子产品在性能和尺寸上的要求。

其次,非晶合金在航空航天领域也有广泛应用。

航空航天领域对材料的要求非常苛刻,必须具备高温抗氧化、低密度、高强度等特点。

非晶合金具有优异的高温性能和强度,能够满足航空航天领域对材料的要求。

随着中国航空航天事业的不断发展,非晶合金行业市场将迎来更大的机会。

再者,非晶合金在能源领域也有广泛应用。

随着全球能源需求的增加,对新能源材料的需求也在不断增长。

非晶合金具有优良的导热性能和耐腐蚀性能,适合应用于太阳能电池板、燃料电池和储能装置等领域。

在可再生能源的发展推动下,非晶合金行业市场有望进一步扩大。

此外,非晶合金还在汽车制造、医疗器械、冶金和电力等领域得到广泛应用。

随着汽车工业的快速发展,对轻量化材料的需求也在不断增加,而非晶合金具有良好的强度和轻量化特性,能够满足汽车工业对材料的要求。

在医疗器械和冶金行业,非晶合金也能够发挥独特的优势,满足不同行业对材料性能的需求。

总而言之,非晶合金行业市场处于快速发展阶段,具有广阔的发展前景。

随着科技的不断进步和工业的不断发展,对材料性能的要求也在不断提高,非晶合金作为一种新型材料,具有独特的优势,将在多个领域得到广泛应用。

同时,非晶合金行业市场的竞争也越来越激烈,需要不断提高产品质量和技术创新能力,以适应市场需求的变化。

非晶、纳米晶合金发展概况及应用展望

非晶、纳米晶合金发展概况及应用展望

非晶、纳米晶合金发展概况及应用展望发布时间:2021-05-28T12:05:50.280Z 来源:《科学与技术》2021年5期作者:崔兴华[导读] 非晶钛合金具有良好的软磁性和低成本,广泛应用于变压器铁心等磁性器件中。

崔兴华安泰科技股份有限公司,北京 100094摘要:非晶钛合金具有良好的软磁性和低成本,广泛应用于变压器铁心等磁性器件中。

但在一定条件下,它变得稳定结晶,物理性能恶化或优化。

只有通过匹配的热处理工艺(非晶法)才能获得良好的非晶纳米晶结构,材料才能具有良好的物理性能。

因此,有必要研究合金成分和组织对快速淬火和退火非晶纳米晶软磁材料物理性能的影响,以获得有关合金组织的有用信息。

这有助于获得性能更好的非晶纳米晶材料,可以更广泛地应用于工业生产。

关键词:非晶合金;纳米晶合金;发展;应用引言:早在1960年,就已经有教授发明了快淬工艺,并将其应用到非晶钛合金的生产中。

由于非晶钛合金本身结构、材料特殊,因此在实际使用时,可以有效的提升非晶钛合金的质量,提升使用率,满足各领域的使用需求,对其在日后的发展来说也奠定了良好基础。

在过去的40年里,国内外相关技术人员对非晶钛合金的研究工作给予了高度重视,不断应用当代先进技术手段进行材料设备创新,致力于研发全新产品,这使各种非晶材料得到了广泛的应用,并扩大了非晶材料的应用前景,特别是以软磁材料为首的非晶钛合金在工业领域的生产中得到了全面应用。

在传统工业中,非晶钛合金的出现可以有效的提到了传统的硅钢材料,并在一定程度上降低了工业配电变压器的损耗,提升了设备的使用。

到了现代电子工业,科学技术水平不断的提升,全新的非晶钛合金的出现了。

其在发展中,融合了各种软磁材料,并根据设备的实际使用需求,进行创新、融合,可以有效的满足不同设备的使用需求,并朝着高效、节能、小型化、微型化方向发展电子产品加快发展。

为此,本文简要介绍了该领域的发展过程和应用前景。

1 非晶、纳米晶合金发展概述非晶软磁合金的发展可分为两个阶段。

2024年非晶合金市场发展现状

2024年非晶合金市场发展现状

2024年非晶合金市场发展现状引言非晶合金(Amorphous Alloy),也被称为非晶态金属或叠层非晶态合金,是一种具有非晶态结构的金属材料。

相比传统的晶态金属材料,非晶合金具有更高的硬度、强度和耐蚀性,同时具备较低的磁导率和电阻率。

这些特性使得非晶合金在众多领域中得到了广泛应用,并在市场上展现出良好的发展潜力。

市场概况非晶合金市场在过去几年中实现了稳定的增长。

根据研究数据,预计在未来的几年内,非晶合金市场将保持相对稳定的增长率。

其主要驱动因素包括可持续发展要求、新能源技术的发展以及汽车行业的推动。

应用领域电子与电气领域在电子与电气领域,非晶合金被广泛应用于电感器、变压器和电机等关键设备中。

非晶合金具有低磁滞和低损耗的特性,使得其成为高性能电子器件的首选材料。

汽车行业汽车行业是非晶合金市场的主要应用领域之一。

非晶合金制品被广泛应用于制动系统、转向系统和发动机等关键部件中。

由于其高强度和耐腐蚀性,非晶合金能够提供更高的安全性和可靠性。

节能与环保非晶合金在节能与环保领域也有着广泛的应用。

例如,在节能照明领域,非晶合金材料可以用于制造高亮度的LED灯具。

此外,非晶合金还可以应用于太阳能电池板、节能玻璃和节能建筑材料等。

其他领域除了以上应用领域外,非晶合金还可以广泛应用于航空航天、化工和医疗器械等领域。

例如,非晶合金可以用于制造轻量化的飞机结构件、耐腐蚀的化学装置和高刚性的手术工具。

市场竞争格局目前,非晶合金市场存在着一定程度的竞争。

主要的竞争对手包括国内外的大中型企业,如科思创(COSCRYSTAL)、HITACHI等。

这些企业在非晶合金材料的研发、生产和销售方面具有一定的优势。

发展趋势技术创新随着科学技术的不断进步,非晶合金市场将继续受益于技术创新。

例如,研究人员正在努力开发新型非晶合金材料,以提高其性能和应用范围。

绿色环保在当前环保意识日益增强的背景下,非晶合金市场将朝着绿色环保方向发展。

研究人员将致力于研发更加环保的生产工艺,并推动非晶合金在可再生能源和节能领域的应用。

2023年非晶纳米晶磁芯行业市场前景分析

2023年非晶纳米晶磁芯行业市场前景分析

2023年非晶纳米晶磁芯行业市场前景分析随着信息技术的不断发展,磁性材料作为一种重要的功能材料,其使用范围已经不仅限于传统的电子储存介质和传感器,而是逐渐拓展到了更为广泛的领域。

非晶纳米晶磁芯作为一种新型的磁性材料,具有高饱和磁感应强度、低损耗、高抗磁场干扰等优点,因此在电子信息、能源、汽车、机器人等领域中应用广泛,具有较好的市场前景。

一、电子信息领域随着电子信息技术的不断进步及数字化程度的提高,大量的数据需要传输、处理和存储。

而磁性材料是实现信息存储和处理的重要材料之一。

非晶纳米晶磁芯具有高饱和磁感应强度、低损耗、高抗磁场干扰等特点,使得其在电子信息领域中应用广泛。

非晶纳米晶磁芯主要应用于磁性存储和传感器领域,如磁盘驱动器、变压器、传感器等。

二、能源领域在风力发电系统和电力变压器中,非晶纳米晶磁芯的高能源转换效率和低能耗优势使其成为主流选择。

磁芯在电力变压器中起着核心的作用,变压器磁芯的材料特性将直接影响变换器的功率和效率。

非晶纳米晶磁芯具有高饱和磁感应强度、低损耗、高抗磁场干扰等特点,因此能够提高变压器的性能,节省能源,降低能源消耗。

三、汽车领域随着新能源汽车市场的逐渐崛起,需求量不断上升,磁芯作为新能源汽车电机的重要部分,在汽车领域广泛应用,因此非晶纳米晶磁芯材料的市场前景非常广阔。

非晶纳米晶磁芯具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、耐高温等优点,能够减轻电机的负载,增加传动力,降低车辆耗电量,提高汽车的续航里程。

四、机器人领域机器人领域是一个快速发展的新兴领域,非晶纳米晶磁芯在机器人控制器、电源控制、传感器、运动控制和传动系统等方面均有广泛的应用,因此市场需求量较大。

非晶纳米晶磁芯的高磁导率、低损耗、性能稳定性等优点,可以有效提高机器人的控制精度和稳定性,提高机器人的效率和工作速度。

总之,随着科技的不断进步和市场的需求不断增长,非晶纳米晶磁芯在电子信息、能源、汽车、机器人等领域中所占的市场份额将会不断扩大。

2023年非晶纳米晶行业市场分析现状

2023年非晶纳米晶行业市场分析现状

2023年非晶纳米晶行业市场分析现状非晶纳米晶行业是新兴的材料科技领域,具有广阔的市场前景。

目前,全球非晶纳米晶市场规模较小,但随着技术的不断发展和应用范围的扩大,预计未来几年市场规模将迅速增长。

首先,非晶纳米晶材料具有独特的物理、化学和电子特性,适用于多个领域的应用。

非晶纳米晶材料具有超高的表面积和活性,可以用于催化剂、电池材料、光电子器件等领域。

例如,非晶纳米晶催化剂可以显著提高反应活性和选择性,使得化工生产更加高效和环保。

其次,非晶纳米晶材料在能源领域有着广泛的应用前景。

随着清洁能源的发展和能源需求的增长,非晶纳米晶材料在太阳能电池、储能系统、光催化等领域有着重要的应用。

非晶纳米晶材料可以提高太阳能电池的效率,并且可以用于制备高性能的锂离子电池和超级电容器。

此外,非晶纳米晶材料在电子器件、信息存储和传感器等领域也有着广泛的应用。

非晶纳米晶材料具有优异的电学特性,能够制备出高性能的晶体管、LED器件等。

同时,非晶纳米晶材料还具有优异的磁学特性,可用于制备高密度的磁存储材料和磁传感器。

然而,非晶纳米晶行业市场目前面临一些挑战。

首先,非晶纳米晶技术的研发和制备成本较高,这限制了其商业化应用的推进。

其次,非晶纳米晶材料的合成方法和性能控制仍面临一定的挑战,需要进一步研究和优化。

此外,非晶纳米晶材料在一些领域的应用尚未得到广泛的认可和应用,需要加大宣传和推广力度。

总体而言,非晶纳米晶行业市场具有巨大的潜力和广阔的前景。

随着技术的发展和市场需求的增加,非晶纳米晶材料将在能源、电子、化工等多个领域得到广泛应用。

为了推动行业的发展,政府和企业应加大投入,加强研发合作,培养人才,推动非晶纳米晶技术的创新和产业化。

同时,还需要加强标准和规范的制定,加强知识产权保护,营造良好的市场环境和竞争格局。

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