非晶磁性合金
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。
非晶态软磁合金材料.
建造非晶态固体结构模型的主要根据是: a)满足原子(分子)间相互作用的势函数的要求; b)结构中不能出现原子周期性规则排列的区域; c)相应的结构应使体系的自由能最小; d)结构模型应具有相容性。 当根据模型的结构计算出的物理量与实验测量结构 达到最好的拟合时,该结构模型就是被研究物质的一种 可能结构。 目前公认的非晶态金属和合金的结构模型中,较好 的是硬球无规密堆模型(DR—PHS)。这种模型最初把原 子视为一定直径不可压缩的钢球,无规密堆即硬球尽可 能紧密堆积,结构中不包含可以容纳一个球的间隙。同 时,球的排列是无规的,当任何两个球之间的间距大于 直径的五倍时,他们位置之间的相关性很弱,不出现规 则周期性排列的有序区。
4、非晶体软磁合金的特点
非晶态软磁合金的磁导率和电阻率高,矫顽力 小,对应力不敏感,不存在由晶体结构引起的磁晶 各向异性,具有耐蚀和高强度等特点。此外,其居 里点比晶态软磁材料低得多,电能损耗大为降低, 是一种正在开发利用的新型软磁材料。
4.1 优良的磁性
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。
作为软磁材料,希望它有高的饱和磁感应强度和 磁导率,低的矫顽力。这些软磁性能又和材料的磁晶 各向异性,磁致伸缩系数有关。磁晶各向异性系数和 磁致伸缩系数越小,组织结构越均匀,材料的软磁性 能就越好。非晶态磁性合金没有长程有序,因此非晶 磁性材料的磁晶各向异性为零,而且非晶磁性材料组 织结构均匀,不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物, 这样,非晶结构决定了其具有良好的软磁性能。但非 晶态磁性材料的磁致伸缩一般不为零,因为磁致伸缩 起源于短程相互作用。所以,非晶磁性材料的软磁特 性主要取决于磁致伸缩系数λ s的大小。当λ s≈0时, 则可得到高磁导率,低矫顽力的非晶软磁材料。除此 之外,非晶态合金的电阻率较高,因此涡流损耗低, 频率特性好,可应用在较高的频率范围。非晶态的结 构均匀,各向同性特点也决定了非晶材料具有高强度, 一定的韧性,并具有很强的抗腐蚀性等。
非晶态合金的特性
非晶态软磁合金的特性——中国磁材网与晶态软磁合金相比,非晶态软磁合金具有以下特点:(1)优良的软磁性:由于晶态材料如硅钢、Fe-Ni坡莫合金或铁氧体等磁性受各向异性相互干扰,磁导率会下降,损耗增大。
而非晶态合金不存在晶体结构,因此不存在磁晶各向异性,所以磁导率、矫顽力等磁性参数主要取决于饱和磁致伸缩值的大小以及内部应力状态。
当λs︾0时,应有最佳的软磁特性。
同时,非晶态合金组织结构均匀,不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物,因此可望获得比晶态更高的磁导率μ和更小的矫顽力Hc。
由于合金有约20at%的类金属原子,因此它们的饱和磁化强度一般低于相应的晶态合金。
其中以铁基合金的饱和磁化强度最高,但最高值也不超过1.8T 。
居里温度也较晶态合金低。
(2)感生磁各向异性常数Ku:非晶合金虽然不存在磁晶各向异性,但它并不是磁各向同性的。
它在制备和以后的热处理过程中可以感生出磁各向异性。
利用由磁场退火感生的磁各向异性来控制合金的磁性已在实际上应用。
由磁场退火感生的磁各向异性大小和合金中磁性元素含量的关系蓦本符合原子对方向有序理论,但存在一定偏离。
(3)高强度:由于没有通常所说的晶体缺陷(如晶界、位错)等,没有滑移变形和易断裂的晶面,非晶合余具有更高的强度和硬度,例如:一些非晶合的抗拉强度可以达到3920MPa,维氏硬度可大于9800MPa,为相应晶态合金的5~10倍,可与铁氧体相媲美。
而且强度的尺寸效应很小,它的弹性也比一般金属好,弯曲形变可达50%以上。
(4) 化学特性:由于非晶态金属的结构均匀,没有与晶态相关联的缺陷,像晶粒边界、位错和堆垛层错。
另外,制备非晶态合金的熔融状态快淬可以防止在淬火过程中的固态扩散。
于是,它们也没有像第二相、沉淀和偏析等缺陷。
因此,在与表面有关的特性(像腐蚀和催化)方面,非晶态合金被认为是理想的化学均匀合金。
例如,在中性盐和酸性溶液中,低铬的铁基金属玻璃(如Fe27Cr8P13C7)的耐腐蚀性优于不锈钢,这是一般晶态软磁合金所难以达到的。
非晶合金在磁性材料领域的应用研究
非晶合金在磁性材料领域的应用研究磁性材料是一类重要的功能材料,广泛应用于计算机、通信、电动汽车等领域。
目前,磁性材料的研究方向主要集中在提高磁性能、耐腐蚀性和机械性能。
非晶合金作为一种新型的磁性材料,因其优异的磁性能和机械性能等特点,成为磁性材料领域中的新宠。
什么是非晶合金?非晶合金是指没有规律的晶体结构、呈玻璃状结构的金属合金。
不同于晶态合金具有有序结构,非晶合金具有无序结构,这使得非晶合金具有较高的玻璃化转变温度、高强度、较小的磁晶各向异性等特点。
因此非晶合金不仅可以应用于医疗、航空、彩色打印等领域,还可以作为电动汽车、风机等领域的关键材料。
非晶合金的磁性能非晶合金在磁性材料领域的应用需要具有良好的磁性能。
非晶合金拥有比传统晶态合金更高的饱和磁感应强度和较小的磁晶各向异性。
比如,CoFeSiB非晶合金的磁光 Kerr 旋转强度比传统晶态 CoFeB合金提高了一倍以上,而且具有较弱的磁晶各向异性,这为制备高性能的磁光器件提供了很好的基础。
非晶合金的机械性能在实际工业应用中,材料的机械性能也是至关重要的。
非晶合金具有较高的硬度和强度,使其成为一种优秀的结构材料。
但与此同时,非晶合金的韧性一般较差,可能会影响其抗于冲击和疲劳寿命。
因此,在非晶合金的制备过程中需要通过控制参数,比如尺寸、材料成分、制备温度等来调节其机械性能。
非晶合金应用于自由层磁随机存储器中随着计算机和通信技术的不断发展,自由层磁随机存储器成为一种新兴的存储器技术。
自由层磁随机存储器通过使用相邻两个层之间的差异来存储信息,具有较高的速率和稳定性。
而非晶合金作为一种新型的磁性材料,也被应用于自由层磁随机存储器中。
比如,研究者通过制备NiZnFeSiB非晶合金来制备大容量的自由层磁随机存储器。
相比传统的自由层磁随机存储器,该器件具有较高的磁力灵敏度和较小的磁场噪声,从而提高了存储器的稳定性和可靠性。
非晶合金应用于电动汽车中电动汽车是未来汽车发展的趋势。
《金属材料专业综合实践》--- 非晶磁性材料生产工艺及市场应用调研
《金属材料专业综合实践》非晶磁性材料生产工艺及市场应用调研摘要:非晶态磁性材料是一种在结构上原子长程无序,在磁性上具有铁磁性,散铁磁性,亚铁磁性或散亚铁磁性的固体材料,它是国际上从70年代开始迅速发展起来的一种新型的磁性材料,如今这种敏感功能材料已在传感器中得到日益广泛的应用。
关键词:非晶态磁性材料生产工艺市场应用调研目录第一部分非晶磁性材料生产工艺调研及工艺流程设计 (1)1、非晶磁性材料概述 (1)2、生产工艺 (2)第二部分非晶磁性材料表面防护工艺流程设计及涂层质量检验 (3)1.非晶磁性材料表面防护工艺 (3)2、非晶磁性材料表面涂层质量检验 (5)第三部分非晶磁性材料的国内外应用情况及发展趋势 (5)(2)利用非晶铁芯的高导磁特性组成各种电抗器。
(6)第四部分非晶磁性材料生产线的投资概算 (7)总结 (7)第一部分非晶磁性材料生产工艺调研及工艺流程设计1、非晶磁性材料概述(1)化学成分当前非晶态磁性合金主要有以下三大类:1)过渡金属(Fe,Co,Ni,…)-类金属(Si,B,C,P,…)系统(TM-ML系统),其中TM-Si-B系统易形成良好的非晶态,热稳定性好,发展比较成熟,这类非晶合金大多数为优良的软磁材料。
它还可以分成两种,一种是以Fe为基的高饱和磁化强度的非晶合金,另一种是以Co为基,磁致伸缩系数近于零的高磁导率非晶合金,前者常用作配电变压器的铁芯,后者则常作为磁头及磁屏蔽材料等。
2)过渡族金属-金属(Zr,Nb,…)系统(TM-M系统),这个系统形成非晶能力较差,目前主要用于制备非晶薄膜。
3)稀土金属(Ga,Tb,Sm,Nd,…)-过渡族金属(Fe,Co,…)系统(RE-TM系统)或稀土金属-过渡族金属-类金属(如B)系统,这类非晶合金一般具有较高的矫顽力,有的材料具有比较大的磁各向异性。
这个系统中有永磁材料、磁泡材料、磁光材料和磁记录材料等。
此外,含有大量Fe的Fe-B系非晶合金具有较大的磁致伸缩系数和较高的磁导率,是一种较好的传感器或换能器材料。
非晶合金特点
非晶合金特点
非晶合金,也称为玻璃态合金,是一类具有非晶结构的金属材料。
它们的特点主要体现在以下几个方面:
1. 非晶结构:非晶合金的最显著特点是其原子结构没有长程有序的晶体结构,而是呈现出无规则的、类似于液体的原子排列方式。
这使得非晶合金具有类似玻璃的脆性。
2. 优异的机械性能:非晶合金具有高的强度和硬度,以及良好的韧性。
这是因为它们的微观结构决定了材料在受到外力时,原子间的滑动受到限制,从而抵抗变形的能力强。
3. 耐腐蚀性:非晶合金通常具有良好的耐腐蚀性,这是因为它们的无定形结构不容易形成原电池,从而减少了腐蚀的发生。
4. 独特的热性能:非晶合金具有较宽的熔点范围,有时甚至表现出超塑性,即在特定条件下,材料在高温下可以发生显著的塑性变形而不断裂。
5. 良好的电磁性能:非晶合金通常具有优异的磁性能,如铁磁性或顺磁性,这使得它们在电子、电器领域有广泛的应用。
6. 易加工性:虽然非晶合金硬度高,但它们可以通过热处理和加工技术进行成型加工,如铸造、锻造、挤压和轧制等。
7. 轻质:非晶合金的密度通常较低,这对于航空航天、汽车制造等要求减轻自重的行业来说是一个重要的优势。
非晶合金的这些特点使它们在许多领域都有广泛的应用,如电机、变压器、录音磁头、高速切削工具、汽车发动机部件等。
随着材料科
学的发展,非晶合金的应用范围还将进一步扩大。
非晶合金材料
非晶合金材料非晶合金材料是一种具有非晶结构的金属材料,也称为非晶态合金。
与晶体材料相比,非晶合金材料具有更高的硬度、强度和耐腐蚀性能,因此在工业领域具有广泛的应用前景。
本文将从非晶合金材料的特点、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
首先,非晶合金材料的特点是具有非晶结构。
非晶结构是指材料的原子排列呈现无序状态,而非晶合金材料的原子排列方式是无规则的、无序的。
这种结构使得非晶合金材料具有较高的硬度和强度,同时还具有优异的弹性和耐磨损性能。
此外,非晶合金材料还具有较好的导电性和磁性,因此在电子、磁性材料领域也有着广泛的应用。
其次,非晶合金材料的制备方法主要包括快速凝固法、溅射法和机械合金化法。
快速凝固法是通过在高温状态下迅速冷却金属熔体来制备非晶合金材料,这种方法可以有效地抑制原子的有序排列,从而形成非晶结构。
溅射法是将金属靶材置于真空室中,通过离子轰击的方式将金属原子沉积到基底上,形成非晶合金薄膜。
机械合金化法则是通过机械方法将不相容的金属元素混合制备成非晶合金材料。
这些制备方法为非晶合金材料的大规模生产提供了可行的途径。
非晶合金材料在工业领域具有广泛的应用。
首先,在航空航天领域,非晶合金材料可以用于制造航天器的结构部件和发动机零部件,因其具有较高的强度和耐腐蚀性能。
其次,在电子领域,非晶合金材料可以用于制造集成电路封装材料和磁性存储介质,以提高电子产品的性能和稳定性。
此外,在医疗器械和生物材料领域,非晶合金材料也有着广泛的应用前景,可以用于制造人工骨骼和植入式医疗器械。
综上所述,非晶合金材料具有独特的结构和优异的性能,制备方法多样且成熟,应用领域广泛。
随着科学技术的不断发展,非晶合金材料在工业领域的应用前景将会更加广阔,为人类社会的发展做出更大的贡献。
非晶合金特点
非晶合金特点全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:非晶合金是一种特殊的合金材料,具有许多优秀的特点。
非晶合金是指在快速凝固条件下形成的非晶态结构的金属材料,其原子排列无序,没有明显的晶体结构。
非晶合金的特点主要体现在以下几个方面:非晶合金具有优异的力学性能。
与晶体金属相比,非晶合金的硬度更高,强度更大,同时具有更好的韧性。
这是因为非晶合金的原子排列无序,没有晶界存在,减少了晶界滑移的机制,从而提高了材料的抗拉强度和硬度。
非晶合金的疲劳寿命也更长,具有更好的耐磨损性能。
非晶合金具有优异的导热性能。
非晶合金的原子排列无序,使得其导热性能比晶体材料更好。
由于没有晶粒界面的存在,热传导过程中的界面阻力较小,热传导效率更高。
非晶合金常被用于高温环境下的导热材料。
非晶合金具有优异的化学稳定性。
非晶合金由于原子排列的无序性,使得其晶界能量低,抗氧化性和耐腐蚀性更强。
非晶合金在高温、高压、腐蚀性环境下依然能保持稳定的性能,具有较好的耐蚀性。
非晶合金还具有优异的磁性能。
非晶合金在快速凝固情况下形成,使得其中的铁磁性元素在无序结构中呈现出优异的软磁性能。
非晶合金的软磁性能远高于晶体材料,使之成为磁性传感器、变压器等领域的理想材料。
非晶合金具有硬度高、韧性好、导热性好、化学稳定性好、磁性能好等诸多优秀的特点。
这些特点使得非晶合金在工程领域有着广泛的应用前景,尤其在高科技领域的应用更加突出。
非晶合金的研究和开发将继续推动材料科学领域的发展,为人类社会的进步做出贡献。
第二篇示例:非晶合金是一种由金属原子组成的特殊材料,其具有许多独特的特点。
非晶合金具有以下几个方面的特点:非晶合金具有良好的机械性能。
由于非晶合金具有无规则排列的原子结构,使其具有较高的强度和硬度。
相比于晶体材料,非晶合金具有更高的抗拉强度和屈服强度,能够承受较大的应力而不容易发生变形。
非晶合金在航空航天、汽车制造等领域具有广泛的应用前景。
非晶合金具有较好的耐蚀性。
非晶相合金的制备及其性能研究
非晶相合金的制备及其性能研究一、引言非晶态材料是指没有长程有序结构的材料,其原子在空间中具有随机分布。
非晶态材料以其独特的物理化学性质,被广泛应用于电子、机械、核、航天等领域。
其中,非晶相合金是非晶态材料中一种成分复杂、力学性能优异的重要类别。
二、制备方法非晶相合金的制备方法较为复杂,主要有:1.快速凝固法:通过快速凝固技术控制合金的冷却速度,从而制备出非晶合金。
常用的快速凝固技术有淬火法、射流冷却法、蒸发法等。
2.气相沉积法:使用化学气相沉积技术,在基底上形成非晶薄膜。
包括磁控溅射、电子束蒸发等。
3.熔体淬火法:将高温的液态金属迅速冷却,使其不能充分结晶,从而获得非晶态合金材料。
三、性能研究非晶相合金的性能研究主要集中在以下几个方面:1.力学性能:非晶相合金具有很高的强度、韧性和延展性。
这与非晶结构的高密度、无序性以及断裂韧性提高有关。
例如,非晶相合金Zr-Cu-Al-Ni具有比钢铁还坚硬的特点。
2.腐蚀性能:非晶相合金具有良好的腐蚀抗性,可用于生物医学领域。
例如,Ni-Cr-Mo合金用于耳环和牙科。
3.磁性:非晶相合金中含有磁性元素,如铁、钴、镍等,因此具有较好的磁性能。
例如,Fe-Ni-Si-B合金被广泛用作变压器芯材,以提高能源利用率。
4.导电性:非晶相合金的电阻率很低,可用于制造传感器以及电子元件等。
例如,Gd-Co合金可用于生产高灵敏度的压敏电阻元件。
四、应用展望非晶相合金具有优异的物理化学性质,可以广泛应用于以下领域:1.航空航天:非晶相合金由于其强度高、抗腐蚀能力强等特点,可以用于航空航天领域的结构材料和表面材料。
2.医疗器械:非晶相合金可用于制造人工关节、牙科、神经修复以及生物传感器等医疗器械。
3.自动化制造:非晶相合金可以用于制造自动化精密零件,如汽车发动机缸体和凸轮轴等。
5.电子领域:非晶相合金可用于制造传感器、电子元件、磁记录介质以及特殊磁场材料等。
五、结论非晶相合金在材料科学领域中越来越受到关注。
非晶合金材料2605sa1磁化曲线和损耗曲线
非晶合金材料2605SA1是一种具有优异磁性能的材料,在磁性材料领域有着广泛的应用。
在研究非晶合金材料2605SA1的磁性能时,磁化曲线和损耗曲线是两个非常重要的参数,可以直观地反映材料的磁性能和功耗特性。
本文将分别从磁化曲线和损耗曲线两个方面对非晶合金材料2605SA1的磁性能进行探讨。
1. 磁化曲线磁化曲线是描述材料磁化特性的重要参数,它反映了材料在外加磁场作用下的磁化过程。
对于非晶合金材料2605SA1来说,其磁化曲线的特点主要包括饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力和磁导率等。
1.1 饱和磁感应强度作为材料的基本磁性能参数之一,饱和磁感应强度反映了材料在磁化过程中能达到的最大磁感应强度。
对于非晶合金材料2605SA1而言,其饱和磁感应强度高,表明其磁化能力强,适用于要求高磁感应强度的领域。
1.2 剩余磁感应强度剩余磁感应强度是指在去除外加磁场后材料中仍残留的磁感应强度。
对于非晶合金材料2605SA1来说,其剩余磁感应强度较低,表明其具有良好的磁消磁特性,能够快速消除外界磁场的影响。
1.3 矫顽力矫顽力是描述材料抵抗外加磁场的能力,也可以理解为去磁化材料所需的磁场强度。
对于非晶合金材料2605SA1而言,其矫顽力较小,表明其易于磁化和去磁化,具有较好的磁性响应速度。
1.4 磁导率磁导率是描述材料对磁场响应的能力,是磁化曲线中的重要参数之一。
对于非晶合金材料2605SA1来说,其磁导率较高,表明其具有良好的磁性能,能够快速响应外加磁场的变化。
2. 损耗曲线损耗曲线是描述材料在磁化过程中的能量损耗特性的参数,它直接影响着材料在实际应用中的功耗和效率。
对于非晶合金材料2605SA1来说,其损耗曲线主要包括铁损和涡流损耗。
2.1 铁损铁损是非晶合金材料在外加交变磁场中产生的能量损耗,其大小取决于材料的磁导率、频率和磁感应强度等因素。
对于非晶合金材料2605SA1而言,其铁损较低,表明其在高频磁场下具有较低的能量损耗,能够提高材料的工作效率。
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。
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。
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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。
非晶合金的应用领域
非晶合金的应用领域引言非晶合金是一种具有无定形结构的材料,具有许多优异的性质,例如高强度、高硬度、优异的磁性能等。
这些特性使得非晶合金在许多领域得到了广泛应用。
本文将探讨非晶合金在不同应用领域中的具体应用情况。
电子领域1. 电子元件非晶合金具有优异的导电性能和磁性能,因此在电子元件中有广泛的应用。
例如,非晶合金可以用于制造高性能的电感器、变压器和电感元件。
此外,非晶合金还可以用于制造高精度的电阻器和电容器,用于提高电子元件的性能和稳定性。
2. 磁性材料非晶合金具有优异的软磁性能,因此在磁性材料中有重要的应用。
非晶合金可以用于制造高性能的磁芯、传感器和电动机等。
非晶合金的高磁导率和低磁滞损耗使得磁性材料具有更高的效率和更小的尺寸。
3. 电池技术非晶合金在电池技术中也有广泛的应用。
非晶合金可以用于制造高性能的电池电极材料,提高电池的能量密度和循环寿命。
此外,非晶合金还可以用于制造电池的隔膜材料,提高电池的安全性和稳定性。
机械领域1. 制造业非晶合金在制造业中有重要的应用。
由于非晶合金具有高硬度和高强度,可以用于制造高性能的刀具、模具和零件等。
非晶合金的高耐磨性和高耐腐蚀性使得制造业的产品更加耐用和可靠。
2. 航空航天非晶合金在航空航天领域中也有广泛的应用。
由于非晶合金具有优异的力学性能和耐高温性能,可以用于制造航空发动机的叶片、涡轮和喷嘴等关键部件。
此外,非晶合金还可以用于制造航天器的结构材料,提高航天器的性能和可靠性。
3. 汽车工业非晶合金在汽车工业中有重要的应用。
由于非晶合金具有高强度和优异的韧性,可以用于制造汽车的车身结构和发动机零件等。
非晶合金的高耐磨性和低摩擦系数使得汽车的零部件更加耐用和节能。
医疗领域1. 医疗器械非晶合金在医疗器械中有广泛的应用。
由于非晶合金具有优异的生物相容性和耐腐蚀性,可以用于制造医疗器械,如手术器械、植入物和诊断设备等。
非晶合金的高强度和高硬度还可以提高医疗器械的使用寿命和可靠性。
非晶合金的应用领域
非晶合金的应用领域一、前言非晶合金是一种新型材料,具有优异的物理、化学和机械性能,因此在各个领域都有广泛的应用。
本文将从电子、机械、化工等方面介绍非晶合金的应用领域。
二、电子领域1. 磁性材料非晶合金具有高饱和磁感应强度和低磁滞损耗,因此被广泛应用于电子产品中的磁性材料。
例如,它可以用于制造高性能的变压器芯片、电感器和电源变换器等。
2. 传感器非晶合金还可以用于制造传感器。
例如,在温度测量方面,利用非晶合金的热敏特性制造温度传感器;在压力测量方面,利用其磁敏特性制造压力传感器。
3. 存储介质非晶合金还可以作为存储介质使用。
例如,在硬盘中使用非晶合金材料作为读写头部分的导体材料,以提高数据读取速度和稳定性。
三、机械领域1. 刀具材料由于非晶合金具有高硬度、高强度和高耐磨性等特点,因此可以用于制造刀具。
例如,它可以用于制造高速钻头、铣刀和车刀等。
2. 弹性材料非晶合金还可以作为弹性材料使用。
例如,在弹簧领域,由于非晶合金的高弹性模量和长期稳定性,可以制造出高质量的弹簧。
3. 粉末冶金材料非晶合金也可以作为粉末冶金材料使用。
例如,在汽车零部件中使用非晶合金粉末冶金材料制造出轻量化和高强度的零部件。
四、化工领域1. 催化剂载体非晶合金具有大比表面积和良好的稳定性,因此可以用作催化剂载体。
例如,在有机催化反应中使用非晶合金作为催化剂载体,能够提高反应效率和选择性。
2. 氢气存储材料由于非晶合金具有较大的氢气吸附容量和较低的吸附温度,因此被广泛应用于氢气存储材料中。
例如,在氢能源汽车中使用非晶合金作为氢气存储材料,可以提高氢气的存储密度和释放速度。
3. 防腐材料非晶合金还可以用作防腐材料。
例如,在海洋工程领域中,非晶合金可以制造出高性能的防腐涂层,以延长海洋工程设备的使用寿命。
五、总结综上所述,非晶合金是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它在电子、机械、化工等领域都有着重要的应用价值。
随着科技的不断进步和发展,相信非晶合金在更多领域中也将得到广泛应用。
非晶合金材料
非晶合金材料
非晶合金材料是一种具有非晶结构的金属材料,也被称为非晶体或非晶态材料。
与晶态材料相比,非晶合金材料的原子排列不规则,没有明显的晶格结构。
这种非晶结构使得非晶合金材料具有许多特殊的性质和应用。
首先,非晶合金材料具有优异的力学性能。
非晶合金材料的原子排列不规则,不存在晶体中的晶界和晶界位错,这使得非晶合金材料具有很高的强度和硬度。
同时,非晶合金材料还具有良好的韧性和延展性,使得其具有良好的抗疲劳性和耐腐蚀性。
其次,非晶合金材料具有优异的磁性能。
相比于晶态材料,非晶合金材料的原子排列更加紧密,从而使得其具有更高的饱和磁感应强度和更低的磁化曲线矫顽力。
这使得非晶合金材料在磁性材料领域具有广泛的应用,例如磁记录介质、变压器铁芯和电机。
此外,非晶合金材料还具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
非晶合金材料的非晶结构具有较高的玻璃化转变温度,使其能够在较高的温度下保持其结构稳定性和力学性能。
同时,非晶合金材料的原子排列不规则,减少了杂质和缺陷的存在,从而提高了其抗腐蚀能力。
非晶合金材料的应用领域非常广泛。
例如,在航空航天领域,非晶合金材料可用于制造高温结构件和发动机零件;在电子领域,非晶合金材料可用于制造电路元件和磁头;在化工领域,非晶合金材料可用于制造化工设备和管道等。
此外,非晶合金
材料还广泛应用于制造业、汽车工业和医疗器械等领域。
总之,非晶合金材料是一种具有非晶结构的金属材料,具有优异的力学性能、磁性能、耐热性和耐腐蚀性。
其广泛的应用领域使得非晶合金材料在材料科学和工程领域具有重要的研究和应用价值。
非晶态合金的磁性及其在磁记录中的应用
非晶态合金的磁性及其在磁记录中的应用随着时代的发展,信息技术逐渐成为各个行业发展的基础,而磁性材料也因其优异的特性在信息技术领域发挥着至关重要的作用。
其中非晶态合金因其高磁导率、低磁失效温度和窄线宽等特性成为磁记录领域的重要材料。
本文将介绍非晶态合金的磁性及其在磁记录中的应用。
一、什么是非晶态合金非晶态合金是指一种结晶度很低的固态合金,通常具有无序的长程结构和有序的短程结构。
与普通的多晶态合金不同,非晶态合金的原子排列是不规则的,因此具有非常独特的物理性质。
目前非晶态合金的制备方法主要有快速凝固法、溅射法、高能球磨法等,其中最为常见的方法是快速凝固法。
二、非晶态合金的磁性非晶态合金的磁性是其应用于磁记录的重要基础。
与普通的多晶态合金相比,非晶态合金具有更优异的磁性能,其中最重要的是其高磁导率和低磁失效温度。
磁导率是表示材料在外磁场下容易磁化的程度的指标,其高低直接影响了磁头在读取信息时的灵敏度。
非晶态合金具有较高的磁导率,可以大幅提高磁头的灵敏度,进而提高磁盘存储密度。
磁失效温度则是指材料在高温下失去磁性的温度,这是一项非常重要的性质,因为现代磁记录技术要求磁介质具有较高的长期稳定性。
在高温环境下,一些磁性材料会失去磁性,而非晶态合金的磁失效温度很低,通常只有几十到几百摄氏度,可以保证其在磁记录中的长期稳定性。
除此之外,非晶态合金还具有其他许多优越的磁性质,例如其窄线宽、高相干域等,这些都是使其成为磁记录应用的重要材料的关键因素。
三、非晶态合金在磁记录中的应用在磁记录中,非晶态合金主要应用于硬盘、磁带等介质上。
其中硬盘是最重要的磁记录介质之一,而非晶态合金则是现代硬盘的重要组成部分。
硬盘通常由磁盘、磁头、电机、电路板等组成。
在磁盘中,铁磁性材料用于储存信息,而一般采用非晶态合金作为磁盘的磁性材料,这是因为非晶态合金具有更好的磁导率,因而可以提高磁盘的读写速度和存储密度。
除了硬盘,非晶态合金还被广泛的应用于其他磁记录介质上。
非晶软磁合金丝材-最新国标
非晶软磁合金丝材1 范围本文件规定了非晶软磁合金丝材的术语和定义、牌号及命名方法、要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和储存、订货内容。
本文件适用于电力电子、电子信息和医疗等领域磁性元器件用的非晶软磁合金丝材(以下简称“非晶丝”)。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序第1部分:按接受质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 2900.1 电工术语基本术语GB/T 9637 电工术语磁性材料与元件GB/T 13297-2021 精密合金包装、标志和质量证明书的一般规定GB/T 15019-2017 快淬金属分类和牌号3 术语和定义GB/T 2900.1、GB/T 9637和 GB/T 15019-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
非晶丝 amorphous wire高温液态合金经快速固化制备成的具有软磁性的非晶态丝材。
4 牌号及命名方法非晶丝的牌号命名方法如下:——第一部分:表示材料为非晶态,用英文字母A表示;——第二部分:表示快淬金属分类,按GB/T 15019规定进行分类;——第三部分:表示材料的直径,按公称直径d进行分档;a档为0.02 mm≤d≤0.05 mm,b档为0.05 mm<d≤0.16 mm;——第四部分:表示快淬金属形态为丝材,用汉语拼音字母S表示。
图1 非晶丝的命名方法示例:A1K206b-S表示快淬金属为非晶态,分类为1K206,公称直径为b档,产品形态为丝材。
5 要求表面质量非晶丝表面不应有锈蚀、油脂、异物、结块、皱褶以及肉眼可见的氧化现象。
几何特征非晶丝的公称直径和允许偏差应符合表1的规定。
表1 非晶丝的几何特征磁性能非晶丝的直流磁性能和交流磁性能应符合表2的规定。
非晶态合金的物理性质及应用
非晶态合金的物理性质及应用非晶态合金是指由多种金属或半金属元素组成的无序或几乎无序的固态合金。
与晶态合金相比,非晶态合金具有许多独特的物理性质和应用价值。
本文将探讨非晶态合金的物理性质及应用。
1.非晶态合金的特点晶态合金的原子排列呈现规则排列,而非晶态合金的原子排列呈现几乎无序的“玻璃状”结构。
这种几乎无序的结构使得非晶态合金具有以下几个特点:(1)高硬度。
非晶态合金中原子之间的距离极短,而且没有晶界或者晶界数量很少,故硬度较高。
(2)高的强度和延展性。
非晶态合金中没有晶界,其内部缺陷很少,因此其强度和延展性也很高。
(3)优异的防腐性。
对于一些化学物质和电化学作用都具有很强的抵抗能力,保护作为材料制成的物品自然不易受到腐蚀。
(4)低的磁滞损耗。
非晶态合金的微观组织结构,其磁性在磁场中的变化过程中能够消耗较少的能量,避免了磁滞损耗。
(5)低的体积变形。
在温度、压力和时间等作用下,非晶态合金的体积变形小,具有低的膨胀系数。
2.非晶态合金的应用(1)记忆合金记忆合金是一种非晶态合金,具有形状记忆和超弹性等特性。
它能够根据自身的内部结构记住之前的形状,并在它被激活时重新回到这个形状。
由于其形状记忆性和超弹性,记忆合金被广泛应用于医疗器械、机器人、军事等领域。
(2)导热材料非晶态合金具有较高的热导率,并且热膨胀系数很小,所以非晶态合金常被用作导热材料。
在高级电子和计算机芯片制造过程中,非晶态合金被用来制造电子封装,其热传导性能更好,有助于降低温度。
(3)弹簧材料因其硬度高、强度高和延展性高等性质,非晶态合金可以用作制造弹簧材料。
在高速列车、机器人和航天器等领域,非晶态合金被应用于制造高速弹簧,以保证它们的长期正常工作。
(4)磁性材料非晶态合金具有磁阻抗效应和磁记录性能,并且它们通常具有低磁滞损耗和低交流电阻。
因此,非晶态合金被广泛应用于磁性存储器、变压器、电源和其他电子元件。
3.总结非晶态合金作为一种新型材料,在高端技术领域的应用越来越广泛。
非晶合金饱和磁感应强度
非晶合金饱和磁感应强度
非晶合金的饱和磁感应强度取决于其成分和结构。
根据不同的研究和应用,非晶合金的饱和磁感应强度范围可能在1.5T至2.0T之间。
一般来说,非晶合金的饱和磁感应强度比传统的晶态合金要高,这是由于其特殊的原子排列结构。
非晶合金的原子排列是无序的,这使得它们在磁场变化时更容易磁化,从而具有更高的饱和磁感应强度。
然而,值得注意的是,非晶合金的磁性能会受到其成分和制备工艺的影响。
通过调整成分和优化制备工艺,可以进一步提高非晶合金的饱和磁感应强度。
此外,非晶合金在磁学领域的应用也受到了广泛关注。
由于其高饱和磁感应强度和优良的软磁性能,非晶合金被广泛应用于变压器、电机、发电机和各种磁性元件的制造。
如果您需要更具体的信息,建议查阅相关文献或咨询材料科学领域的专家。
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非晶磁性合金
概要
非晶铁磁合金系统被划分为金属-非金属合金和金属-金属合金两类。
前者由铁磁性金属(Fe,Co和Ni等)和非金属元素(B,C,Si,P和Ge等)组成,而后一种非晶合金则被限制于几种合金体系(TM-Zr和TM-Hf)。
在本文中,我们将讨论两种非晶磁性合金的磁化强度,居里温度,磁致伸缩,抗磁力和磁导率这些性质与它们组分间的关系。
最后我们还将介绍一些在实际应用中的合金设计实例并讨论它们的磁性特征。
I.介绍
用连续熔融-淬火技术制备的非晶铁磁合金在用于变压器和诸如磁带录音机,放大器,反相器,换能器等电磁器件上时,有着和软磁材料相匹的性能。
在选择用于特殊用途的材料时,要考虑到多方面的因素。
举个例子,非晶合金的性质不仅仅取决于其化学组成还受到淬冷条件和淬冷前热处理的影响。
所幸非晶合金有着很广的选材范围,而且对温热处理很敏感。
因此,在设计用于特殊用途的非晶合金时我们有很大的选择空间。
本文回顾了两种非晶合金近来的磁性数据,以及一些为实际应用设计的合金的特征。
II.非晶金属的合金体系
根据熔融-冷淬方式的不同,非晶合金的合金体系会发生很大变化。
在合金中,本身具有
很强铁磁性的合金体系被大致分为两个大类:TM-metalloid型和TM-TM型。
大多数非晶合金被发现属于前者,并且这些合金中非金属(B,C,Si,P,Ge)的含量在15-30%。
另一方面,属于后者的非晶合金则被限制在几类由前过渡金属搭配后过渡金属的合金体系中。
现在,TM-metalloid型的合金被各领域科研机构广泛研究并投入生产应用。
对比这一体系,TM-TM型合金由于相对低的铁磁性而乏人问津。
然而,最近发现由低浓度的Zr和Hf组成的非晶合金有着较好的热稳定性已经接近TM-metalloid型合金的软磁性能。
在二元体系内,单一非晶单相中Zr的构成为:9-11(Fe-Zr),9-16(Co-Zr),10-11(Ni-Zr)。
在三元或四元体系中Zr非晶相仅仅占到10%,然而这种组分上的限制在引入非金属后得以放松。
III.磁性
1.TM-metalloid型非晶磁性合金
以下引用的几篇文章中展示了大量的关于这种类型合金的磁性能数据。
然而,它们之间有着的明显区别,所以利用有限但具有一致性的数据,再次评估非金属成分在对材料性质的作用贡献看上去很有价值。
图一展示了在室温下和居里温度下二元非晶合金Fe-B,Fe-P和Co-B的磁化饱和与组分之间的关系。
当B的含量上升的时候,室温和居里温度下的Co合金的磁化饱和度都下降,原因是B原子的电荷转移稀释了磁性。
而相反地,当铁合金中诸如B和P这样的非金属成分增加的时候,合金的磁化饱和度却得到提升。
富铁合金在室温和居里温度下的这种反常行为与其能展示出的因瓦效应密切相关。
图二和图三中展示了室温和居里温度下搭配各种非金属的铁合金和钴合金。
居里温度下在对铁基合金的的优化方面,非金属掺杂元素的顺位如下:Ge,Si,B,C,P。
而在室温下,
B,C和Si的程度相差不大,Ge,P略弱,对钴基合金而言,非金属成分的效果在室温和居里温度下相近,图三中可以看出它们都按照C,B,Si,Ge的顺序减弱。
当实际运用中要用到高磁感应强度的材料时,搭配B,C和Si的铁基合金是最合适的。
图四展示了Fe-B-Si和Fe-B-Si体系下各独立组分的贡献,可以看到,峰值出现在Fe80B20的比例。
然而,由于构成的难易度和热稳定性导致Fe-B和Fe-B-C合金并不是这种应用需求下最好的选择。
作为结果,最佳的非金属搭配是B-Si和B-Si-C。
Ohnuma等人已经做了大量关于非晶Fe-Co-Ni合金磁性的体系研究,图五和六展示了室温和居里温度下(Fe,Co,Ni)78Si8B14体系的磁化饱和感应度,图中,所有数值都连续且单一地依赖于组分比例,与之形成对照的是在边界处不连续的三元晶体。
图七展示了同种合金的磁致伸缩度。
该值在富铁合金中达到了30*10^-6的量级,并在Fe0.83Co0.17中达到35*10^-6的峰值。
磁致伸缩度随铁的含量降低而减小,磁致伸缩度降到0成为合金向Co-Ni 方向转变的标志.因此磁致伸缩度为0时,合金组分在Co0.95Fe0.05到Ni0.8Fe0.2间平滑地移动。
这种线与图中表示晶体合金的虚线不同,图八中,由于非金属组分对0磁致伸缩度线影响很小,因而由其他过渡金属的效果总和替代。
图九和图十展示了淬火状态下同种金属的抗磁力和导磁系数。
由图可见,磁致伸缩度下降时,抗磁力下降而导磁系数上升,在0磁致伸缩线附近,抗磁力低于5mOe,导磁系数则高于10^4,因此0磁致伸缩度非晶合金甚至在制备状态下有着相匹坡莫合金的导磁系数。
而通过调控合金组成和淬火前热处理可以得到更大的提升。
举个例子,图十一展示了
(Co,Fe)70(Si,B)30非晶合金的导磁系数与这两个条件的相关性,在
(Fe0.06C00.94)70(Si.B)30比例附近,淬火状态下的导磁系数高于4*10^3,而在退火之后甚至能够增加到5*10^5,由于居里温度高于Tx,(Fe0.06Co0.94)70B30合金没有得到很高的值,因此,高导磁系数只能在Fe-Co-Si-B体系下,当居里温度低于Tc且组分符合0磁致
伸缩率时得到。
2.TM-TM型非晶磁性合金
我们已经广泛研究过了TM-TM型非晶合金的磁学性质,图十二和十三展示了TM-Zr二元合金的Tc和nb.与Co-P和Co-B体系相似地,在Co-Zr体系中,我们发nb值随Zr组分比例上升而单调递减。
纯非晶中Co原子的nb值被估计和晶体Co原子相差无几。
而由于明显高于Tx,Co-Zr体系中的Tc值无法被准确获得。
在Ni-Zr合金中的nb值小到可以忽略。
在Fe-Zr体系中由成分决定的nb和Tc值显示出反常的行为。
即是说,这两个值随着Zr成分的降低而单调递减,当我们推断纯非晶原子在x=0时nb的测量值时,这个值大致被认为是0。
Tc和nb的这些行为提供了关于纯非晶铁磁学性质有意义的信息。
图十四展示了0K,10kOe下Zr固定为10时Fe-Co-Ni体系的饱和磁感应强度。
在富Ni合金中Ms的变化趋势与在(Fe,Co,Ni)-Si-B合金中相似,而相反地,在富铁合金中这种现象则是完全不同,Fe90Zr10合金中的该值大概为109emu/g,明显的低于其他的Fe-非金属型合金。
这个很低的值在Fe被Ni或Co代替时上升,并在Ni,Co的含量达到20-30%时达到峰值。
考虑到Ms的这个不寻常特征,富铁合金存在着和其他TM-metalloid型合金不同的行为。
像在图十五中看到的,Tc值随Fe含量增加而单调递减。
这些富铁合金同时还具有标志性的因瓦效应。
这些合金中的反常磁学表现可以用一种非晶基质中铁磁性和反铁磁性状态共存的观点来理解。
上述合金在磁致伸缩上也有有趣的表现,图十六展示了Zr成分比利固定的Fe-Co-Ni
体系三相图中λs的变化。
富铁TM-Zr合金中的λs在Fe成分上升时剧烈下降,这和在
TM-metalloid合金中的表现完全相反。
作为TM-Zr体系的特征,我在下图中发现:对于
Co90Zr10合金中λs的值为3*10^-6,它是正值而非负数。
载磁致伸缩0值曲线附近随着
Ni组分的增加,向富铁方向转变。
图十七展示了Bs的组分相关性,我们在(Fe0.7Co0.3)90Zr10附近找到数值为16.7Kg 的峰值,并且该值随Ni的成分增加而降低,图十八展示了在600Oe磁场,350-400°C下退火20min的TM90Zr10合金的Hc值的组分相关性。
随Co值上升,Hc值渐渐从20 mOe 增长到100mOe。
从以上结果我们可以预见TM-TM型非晶合金具有高饱和磁感应强度,低抗磁力,高导磁系数这些符合实用软磁材料的性质。
表格1列举了几种高磁感应强度的TM90Zr10非晶合金与典型TM-metalloid非晶合金相比较的结果。
从表格2展示的典型数据中我们也可以发现0值磁致伸缩的Co-Zr基合金有着明显的低抗磁力和高导磁系数。
这些数据表明了上述合金与TM-metalloid非晶合金类型,具有着优良的软磁材料性质。
IV.结论
本文中引用了一些资源中的数据,目的在于避免实验误差。
在研究的基础上,我们整理归纳了近来关于TM-metalloid型和TM-TM型非晶合金的磁学性质实验数据。
这些结果显示出非晶磁性合金无论是在基础科学的研究还是投入实用的角度上都是引人注目的。
然而在实用方面仍然存在着大量待解决的问题。
尤其要解决像提高磁学稳定性和老化问题,低成本进行大量制备存在矛盾这样的问题。