(仅供参考)铁基非晶合金

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非晶纳米晶软磁材料都有哪些

如果金属或合金的凝固速度非常快（例如用每秒高达一百万度的冷却速率将铁－硼合金熔体凝固），原子来不及整齐排列便被冻结住了，其排列方式类似于液体，是混乱的，这就是非晶合金。

非晶纳米晶软磁材料都有哪些？您可以咨询安徽华晶机械有限公司，下面小编为您简单介绍，希望给您带来一定程度上的帮助。

非晶软磁合金材料的种类：1、铁基非晶合金铁基非晶合金：主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。

它们的特点是磁性强（饱和磁感应强度可达1.4-1.7T ）、磁导率、激磁电流和铁损等软磁性能优于硅钢片，价格便宜，最适合替代硅钢片，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降低铁损60－70%。

铁基非晶合金的带材厚度为0.03毫米左右，广泛应用于中低频变压器的铁心（一般在10千赫兹以下），例如配电变压器、中频变压器、大功率电感、电抗器等。

2、铁镍基非晶合金铁镍基非晶合金：主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成，它们的磁性比较弱（饱和磁感应强度大约为1T以下），价格较贵，但磁导率比较高，可以代替硅钢片或者坡莫合金，用作高要求的中低频变压器铁心，例如漏电开关互感器。

3、钴基非晶合金钴基非晶合金：由钴和硅、硼等组成，有时为了获得某些特殊的性能还添加其它元素，由于含钴，它们价格很贵，磁性较弱（饱和磁感应强度一般在1T以下），但磁导率极高，一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感等，替代坡莫合金和铁氧体。

4、纳米(超微晶)软磁合金材料由于非晶合金中原子的排列是混乱无序的这种特殊结构，使得非晶合金具有一些独特的性质。

安徽华晶机械有限公司位于安庆长江大桥经济开发区。

是人民解放军第4812工厂全资子公司。

公司经营以机械制造为主，拥有各类专业生产、检验试验设备94台（套），涉及铸造、橡胶制品、压力容器、制造等多个行业，主要从事非晶软磁设备、空压机及气源设备、橡胶件（含特种橡胶件）、餐余垃圾处理设备、铸件、机械加工等产品的研制、生产、经营和服务。

钴基非晶合金和铁基非晶合金

钴基非晶合金和铁基非晶合金全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钴基非晶合金和铁基非晶合金是目前材料科学领域中备受关注的两种新型合金材料。

它们具有高强度、耐磨耐蚀等优良性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

本文将分别介绍钴基非晶合金和铁基非晶合金的特点、制备方法及应用领域，以期为读者提供一些基础知识。

一、钴基非晶合金钴基非晶合金是一种以钴为基础元素的非晶材料。

它具有高硬度、高强度、良好的耐磨耐蚀性能，具有良好的塑性和热稳定性。

钴基非晶合金广泛用于制造各种高性能工具、模具、零部件等，是一种具有广泛应用前景的新型合金材料。

制备方法：钴基非晶合金的制备方法主要有溶液淬火法、气冷淬火法、熔体淬火法等。

溶液淬火法是最常用的方法，通过快速冷却使合金材料形成非晶结构，提高材料的硬度和强度。

应用领域：钴基非晶合金被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

用于制造飞机发动机零部件、汽车发动机零部件、电子器件等。

由于其耐磨耐蚀性能优异，能够有效延长零部件的使用寿命，因此备受行业关注。

第二篇示例：钴基和铁基非晶合金是现代材料科学领域中备受关注的两种材料。

它们具有许多优异的性能特征，被广泛应用于领域，如电子、医疗、航空航天等。

钴基非晶合金是一种由钴为主要组成元素的非晶合金。

钴是一种贵重金属，具有高强度、高硬度、耐磨性等优异性能。

相比于其他非晶合金，钴基非晶合金更具优越的抗腐蚀性能。

这使得钴基非晶合金成为许多领域的首选材料，如医疗设备、汽车工业等。

与传统晶态合金相比，钴基非晶合金的弹性模量和抗拉伸强度更高，因此能够承受更大的应力和变形。

铁基非晶合金则是以铁为主要元素的非晶合金。

铁是地球上最常见的金属元素，具有良好的加工性能，价格相对较低。

铁基非晶合金在工程领域中被广泛应用，如航空航天、船舶制造等。

这种合金具有高韧性、高耐磨性、高耐蚀性等特征，能够满足复杂环境下的需求。

与钴基非晶合金相比，铁基非晶合金价格更加亲民，生产成本更低，应用范围更广。

非晶合金介绍

非晶合金介绍发布时间：2012-9-22 阅读次数：139 字体大小: 【小】【中】【大】铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)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，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，为了叙述方便，以下均称为非晶态合金。

发展史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。

非晶和纳米晶合金的比较

铁基非晶合金在工频和中频领域，正在和硅钢竞争。

铁基非晶合金和硅钢相比，有以下优缺点。

1）铁基非晶合金的饱和磁通密度Bs比硅钢低但是，在同样的Bm下，铁基非晶合金的损耗比0.23mm厚的3％硅钢小。

一般人认为损耗小的原因是铁基非晶合金带材厚度薄，电阻率高。

这只是一个方面，更主要的原因是铁基非晶合金是非晶态，原子排列是随机的，不存在原子定向排列产生的磁晶各向异性，也不存在产生局部变形和成分偏移的晶粒边界。

因此，妨碍畴壁运动和磁矩转动的能量壁垒非常小，具有前所未有的软磁性，所以磁导率高，矫顽力小，损耗低。

2）铁基非晶合金磁芯填充系数为0.84～0.863）铁基非晶合金磁芯的工作磁通密度1.35T～1.40T，硅钢为1.6T～1.7T。

铁基非晶合金工频变压器的重量是硅钢工频变压器的重量的130％左右。

但是，即使重量重，对同样容量的工频变压器，磁芯采用铁基非晶合金的损耗，比采用硅钢的要低70％～80％。

4）考虑损耗，总的评估价为89％假定工频变压器的负载损耗（铜损）都一样，负载率也都是50％。

那么，要使硅钢工频变压器的铁损和铁基非晶合金工频变压器的一样，则硅钢变压器的重量是铁基非晶合金变压器的1?8倍。

因此，国内一般人所认同的抛开变压器的损耗水平，笼统地谈论铁基非晶合金工频变压器的重量、成本和价格，是硅钢工频变压器的130％～150％，并不符合市场要求的性能价格比原则。

国外提出两种比较的方法，一种是在同样损耗的条件下，求出两种工频变压器所用的铜铁材料重量和价格，进行比较。

另一种方法是对铁基非晶合金工频变压器的损耗降低瓦数，折合成货币进行补偿。

每瓦空载损耗折合成5～11美元，相当于人民币42～92元。

每瓦负载损耗折合成0.7～1.0美元，相当于人民币6～8.3元。

例如一个50Hz，5kVA单相变压器用硅钢磁芯，报价为1700元/台；空载损耗28W，按60元人民币/W计，为1680元；负载损耗110W，按8元人民币/W计，为880元；则，总的评估价为4260元/台。

铁基非晶态合金的技术动态与市场前景

铁基非晶态合金的技术动态与市场前景1铁基非晶态合金基本特性与用途非晶态金属与合金是20 世纪70 年代问世的一种新兴的材料。

其制备技术完全不同于传统的晶态工艺方法，而采用冷却速度大约106 ℃/ 秒的超急冷凝固技术，从钢液到薄带成品一次成型。

由于超急冷凝固，合金凝固时的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，故称为非晶态合金。

这种结构类似于玻璃，因此也称为金属玻璃。

与传统的金属磁性材料相比，由于非晶合金原子排列无序，没有晶体的各向异性，而且电阻率高，因此具有高的导磁率、低的损耗，是优良的软磁材料，代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁心、互感器、传感器等，可以大大提高变压器效率、缩小体积、减轻重量、降低能耗。

非晶合金的磁性能实际上是迄今为止非晶合金最主要的应用领域。

1.1非晶态合金特性软磁材料主要包括冷轧硅钢、铁氧体、非晶态合金和纳米晶合金（亦称为超微晶合金）。

非晶合金主要是铁基非晶合金、铁镍基非晶合金、钴基非晶合金，纳米晶合金则是由非晶合金经过热处理后获得的一种性能优越的合金。

各种软磁材料各自具有不同的特点，应用场合也不同。

表1是常用软磁材料性能的比较。

铁基非晶合金冷轧硅钢铁镍基合金钴基合金铁基纳米晶坡莫合金软磁铁氧体饱和磁感应强度/T >1.5 2.0 >0.7 0.5-0.8 >1.2 0.5-1.5 <0.5居里温度℃>415 730 >250 >320 >560 >400 <230晶化温度℃>550 >410 >480 >510电阻率μΩ-cm 14 55 >106密度g/cm 7.18 7.65 7.5 8.0 7.25 8-8.8 4.8硬度hg/mm286 20 600饱和磁致伸缩系数/×10--2 0-25 14初始磁导率>1000 1000 >4000 >30000 >80000 >10000 2000最大磁导率>200000 >10000 >200000 >200000 >2000000 >200000矫顽力A/m <3 >8.0 <0.8 <2.0 <2.0 >0.4 2.0铁损(W/kg) P1/50=0.07 P1/50=0.3 P0.2k/20k<20 P0.2k/20k<5 P0.2k/20k<10 P0.2k/20k<13 P0.2k/20k<20 P1/400=1.2 P1/400=5.8注：铁损的表示方法，如P1/50表示频率为50Hz、磁能密度为1T的铁损。

非晶软磁材料

我们根据原子排列方式把物质划分为晶体和非晶体两类。

物质里面的原子排列是整齐有序的叫做晶体;物质的原子排列是混乱的叫做非晶体。

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1、铁基非晶合金铁基非晶合金：主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。

2、铁镍基非晶合金铁镍基非晶合金：主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成，它们的磁性比较弱（饱和磁感应强度大约为1T 以下），价格较贵，但磁导率比较高，可以代替硅钢片或者坡莫合金，用作高要求的中低频变压器铁心，例如漏电开关互感器。

3、钴基非晶合金钴基非晶合金：由钴和硅、硼等组成，有时为了获得某些特殊的性能还添加其它元素，由于含钴，它们价格很贵，磁性较弱（饱和磁感应强度一般在1T 以下），但磁导率极高，一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感等，替代坡莫合金和铁氧体。

4、纳米(超微晶)软磁合金材料由于非晶合金中原子的排列是混乱无序的这种特殊结构，使得非晶合金具有一些独特的性质。

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自成立以来，公司上下高度重视技术创新和产品结构升级工作，建立了以市场为导向，努力满足用户需求的产品研发体系。

fe基非晶合金

fe基非晶合金Fe基非晶合金，又称铁基非晶合金，是一种具有高硬度、高强度、高韧性和高耐腐蚀性能的金属材料。

与传统晶态金属相比，它的熔点低、热稳定性好、抗磨损性强、磁导率低等特性使其在许多领域有着广泛的应用前景。

Fe基非晶合金的制备方法主要有快速凝固法、溶液法、气相沉积法和电化学沉积法等。

其中，快速凝固法是目前最主要的制备方法之一。

该方法是通过将液态金属迅速冷却，使其在凝固过程中保持非晶态结构，从而制备出具有非晶结构的金属材料。

Fe基非晶合金的优异性能主要源于其非晶态结构。

相比于晶态金属，非晶态金属的结构缺陷更少，晶粒尺寸更小，因此其力学性能更好。

同时，非晶态金属的电导率低，磁导率低，且具有良好的耐腐蚀性能，这些特性使其在航空航天、电子信息、汽车制造、医疗器械等领域得到了广泛的应用。

Fe基非晶合金具有较高的玻璃化转变温度，这使得它具有良好的热稳定性和耐热性能。

同时，由于其结构的非晶化，使得其具有优异的抗磨损性能和疲劳寿命。

与传统的晶态材料相比，Fe基非晶合金在高温和高应力下的性能更为优越。

在航空航天领域，Fe基非晶合金已经成为推进系统、航空发动机和航空电子设备等领域的重要材料。

在电子信息领域，Fe基非晶合金被广泛应用于磁记录材料、传感器和磁性材料等领域。

在汽车制造领域，Fe基非晶合金主要用于发动机部件和悬挂系统等零部件的制造。

此外，Fe基非晶合金还被应用于医疗器械、船舶制造、化工等领域。

Fe基非晶合金是一种具有广泛应用前景的金属材料，其优异的性能和特性使其在许多领域得到了广泛的应用。

随着技术的不断发展，相信Fe基非晶合金将在未来的应用中发挥更加重要的作用。

非晶超微晶(纳米晶)合金知识简介

非晶超微晶(纳米晶)合金知识简介非晶超微晶(纳米晶)合金知识简介铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10－20纳米的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为超微晶或纳米晶材料. 纳米晶材料具有优异的综合磁性能:高饱和磁感(1.2Ｔ)、高初始磁导率(8万)、低Hc(0.32A/M）, 高磁感下的高频损耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg）,电阻率为80 微欧厘米，比坡莫合金(50-60微欧厘米)高,经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br值(1000Gs). 是目前市场上综合性能最好的材料;适用频率范围：50Hz-100kHz，最佳频率范围：20kHz-50kHz.广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯.等．非晶合金的特点及分类非晶合金是一种导磁性能突出的材料，采用快速急冷凝固生产工艺，其物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，它与硅钢的晶体结构完全不同，更利于被磁化和去磁。

典型的非晶态合金含80%的铁，而其它成份是硼和硅。

非晶合金材有下列特点：（1）非晶合金铁芯片厚度极薄，只有20至30um，填充系数较低，约为0．82。

（2）非晶合金铁芯饱和磁密低。

（3）非晶合金的硬度是硅钢片的5倍。

（4）非晶合金铁芯材料对机械应力非常敏感，无论是张引力还是弯曲应力都会影响其磁性能。

（5）非晶合金的磁致伸缩程度比硅钢片高约10％，而且不宜过度夹紧。

非晶合金具有的高饱和磁感应强度、低损耗（相当于硅钢片的1/3～1/5）、低矫顽力、低激磁电流、良好的温度稳定性等特点。

非晶合金可以从化学成分上划分成以下几类：（1）铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)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），铁基非晶合金与硅钢的损耗比较：磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，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％。

铁基非晶合金的磁热性能与力学性能研究

铁基非晶合金的磁热性能与力学性能研究铁基非晶合金因其优异的力学性能、磁学性能和耐蚀等性能,引起人们广泛的关注。

对铁基非晶合金各方面性能的研究对材料的发展及应用具有重要意义。

本文以铁基非晶合金为研究对象,制备了Fe-Zr-Cu体系的非晶条带,并分别研究了其磁热性能及力学性能;为了更深入认识铁基非晶合金的力学行为,又研究了Fe-Ni-P-C块体非晶合金的力学性能。

本文首先制备了Fe91-xZr9Cux（x=0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0）六种成分的非晶合金条带,通过用Cu置换Fe来探究Cu对铁基非晶合金磁热性能及力学性能的影响。

通过X射线衍射、差示扫描量热法进行表征,选取Fe91-xZr9Cux（x=0.0,0.4,1.0）三种样品,利用磁学测量系统测试其磁热性能。

研究发现,随着Cu的加入,居里温度从210 K （x=0）增加到218 K（x=0.4）又随着Cu进一步增加降低到214K（x=1.0）。

在50 kOe的磁场条件下,Fe91-xZr9Cux（x=0.0,0.4,1.0）非晶条带带的最大磁熵变（-ΔSM）max分别为2.79,2.75和2.88 J·kg-1·K-1。

Fe91-xZr9Cux（x=0.0,0.4,1.0）非晶条带的磁制冷能力（RC）分别为120,121和114 J·kg-1。

1k101铁基非晶合金参数及磁导率

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45 ×104
损耗 P(W/kg)
50Hz 1.3T ,Pu<0.2
磁致伸缩系数(×10-6 )
20～30
4 ×104 50Hz 1.7T,
Pu=1.2
10
25 ×104
0.2 ×104
20KHz 0.2T, 20KHz 0.2T,
Pu<10
Pu=7.5
2
4
<1 60×104
---2
电阻率(μΩ.cm)
铁基非晶合金
铁基非晶合金是由 80%Fe,20%SiB 类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度（1.56T），铁基非晶合金的磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片，特别是铁损低（为硅钢片的 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。
130
45
80
106
56
密度(g/cm3)
7.18
7.65
7.25
-----
----
晶化温度 T(℃)
535
-----
510
-----
----
居里温度 T(℃)
415
746
560
<200
200
各种软磁材料的磁性能比较表中可以很明显的看出铁基非晶合金和铁基纳米晶合金与传统硅钢片和铁氧体相比较，有着很大的性能优势，铁基非晶合金通过后期不同的热处理方式可以获得用户所期望的性能要求。而且这种新材料与坡莫合金相比，拥有了很大的价格上的优势。
三、典型物理性能：
饱和磁感应强度 Bs(T) 居里温度 T(℃) 晶化温度 T(℃)
饱和磁致伸缩系数(×10-6 )
1.56 415 535 27
硬度 (kg/mm2) 密度 ( g/cm3) 电阻率(μΩ.cm)
----
960 7.18 130 ----
四、规格可根据客户需求定制。
带宽（mm）
一、应用领域：
主要用于替代硅钢片，作为各种形式、不同功率的工频配电变压器、中频变压器铁芯，工作频率从 50Hz 到 10KHz；作为大功率开关电源电抗器铁芯材料，使用频率可达 50KHz。
二、性能特点：
非晶电抗器铁芯
非晶变压器铁芯
在非晶合金中具有最高的饱和磁感应强度-缩小器件体积低矫顽-提高器件效率低铁损-减小器件温升可变的磁导率-通过不同的铁芯热处理工艺来满足不同应用要求良好的稳定性-可在 130℃ 长时间工作
尺寸
误差范围
0.8~100
±0.04
带厚（mm）
尺寸
误差范围
0.02~0.04
±0.002
铁基非晶合金
五、新旧材料的性能对比 :
性能指标
铁基非晶合金
硅钢
铁基纳米晶合ห้องสมุดไป่ตู้ 铁氧体
坡莫合金
饱和磁感应强度 Bs(T)
1.56
2.03
1.25
0.5
0.75
矫顽力 Hc(A/m)
<3
<30
>0.40
6
最大磁导率