铁基非晶合金
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。
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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。
铁基非晶合金耐腐蚀性能研究进展
溶 液 中显示极 高 的耐腐 蚀性 能 。在 １ ＨＣＩ Ｍ 溶液 中， 非品态 Ｆ 一１ —ｌＰ Ｃ合金 条 带没 有 腐蚀 现象 ｅ ０ ３ 一７ 发生 ， 晶态 的 ３４不锈 钢 （ ｅ ８ ｒ ８ ） 但 ０ Ｆ 一１Ｃ － Ｎｉ的腐 蚀速 度却达 到 了 ｌｍｍ／ （ １ 。合 金高耐 蚀 性 的主要 年 图 ）
浓 ＨＣ 溶液 中表 现 了极高 的耐腐蚀 能力 ， １ 腐蚀 速度 只有 １ ～１ ｒｍ／ （ ２ ； １Ｎ ＨＣ 溶 液 中（ ０ Ｏ ａ 年 图 ）在 ２ １ 参
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铁 基非 晶热 喷涂层 正尝试 应 用于 海军 舰 船 及核 燃 料储 存 罐 等设 备 上 。Ｆ ｒ ｒ 人 用 超音 速 火 焰 喷 ａｍｅ 等
基金项 目： 国家 自然科学基金 （ｌ ７ ０ ｌ ５ １ １ ５ ） 山 东省杰 出青年 基金 （Ｑ２ Ｌ １） 潍坊 学院博士科研 基金项 目 ５ １ １９ ， １７ １２ ； Ｊ ＯＯ２ ；
（ ０１ Ｂ ２ ） ２ ２ Ｓ ４
作者简介 ： 马海健（ ９Ｏ 。 山 东安丘人 ， １７ 一） 男， 潍坊学院机 电与 车辆工程 学院讲 师 ， 工学博 士。研 究方向 ： 液态金属及 其成型控制 ， 非晶态金 属的制备 、 结构及性 能 ， 纳来功 能材料 。
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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。
科技成果——非晶合金立体卷铁心油浸式变压器
科技成果——非晶合金立体卷铁心油浸式变压器所属类别重点节能设备〔产品〕适用范围电力行业，10kV-20kV 电压等级配电变压器，适用于城市和农村电网，特别适用于空载时间长、节能要求高的用电场所。
技术原理。
材料结合创工艺技术。
材料方面：铁心承受具有优异软磁性能的材料-铁基非晶合金，单位铁损比传统硅钢材料降低70%。
创工艺技术方面：铁心转变传统平面构造，创由三个一样的矩形单框拼合而成，呈立体等边三角形构造，三相磁路长度相等且最短，三相磁路与材料导磁方向全都，填充系数高，具有节能节材等优点。
非晶合金材料是制备工艺承受每秒一百万度的快速冷凝固技术，将熔融合金钢水急速冷却成厚度约30 微米的合金带材，其微观构造完全不同于传统的金属合金材料。
这种独特的构造使其具有优异的电磁性能，高饱和磁感应强度，高导磁率，低矫顽力和低损耗，是一种绿色、环保、高效、节能的功能材料。
立体卷铁心变压器的三相呈立体等边三角形排列，三相磁路对称相等，三相平衡，磁路最短，损耗降低，非晶合金立体卷铁心通过非晶合金带材在设备上连续卷绕而成，铁心无接缝，大大削减了磁阻，加上先进的退火工艺以及非晶合金固有的低损耗特性，使产品空载损耗、空载电流、噪音、电磁显著降低，同时有效削减三次谐波。
非晶合金立体卷铁心是将立体卷铁心的三相平衡、磁路相等的构造优势和非晶材料的高导磁率，低矫顽力和低损耗优点结合。
关键技术工程利用自主研发的立体卷铁心技术，并解非晶带材薄、脆、硬难以卷绕的世界性难题。
1、立体卷铁心技术铁心由平面排列方式改为等边立体三角形排列，使三相铁心磁路完全对称，磁阻大大削减，激磁电流、空载损耗、噪声显著降低。
关键技术在于三单框的设计，用折线开料设计软件，进展磁密、磁通的分析设计。
立体卷铁心变压器的铁心是由三个完全一样的矩形单框拼合而成，拼合后的铁心的三个心柱呈等边三角形立体排列。
这种构造的优点为：a）AC 相铁轭局部缩短，实现三相磁路完全对称等长，确保三相供电平衡。
铁基非晶合金
铁基非晶合金
铁基非晶合金是采用冷熔技术将含铁的元素以液态的形式熔合并冷却
成型而成，它由多种非晶状晶体组成，大多数非晶相是铁磁性的，其中包
括α-Fe、Fe3C、γ-Fe2Si2O等，以及一些其他的非晶磁性相，比如α'、γ'、α'+γ'和类α-Fe7Si2等。
铁基非晶合金具有良好的机械性能，弹
性变形量大，有较高的界面能和耐磨性，同时它在一定温度范围内具有良
好的磁性能，同时也受到热强度的影响。
它还具有良好的耐腐蚀性能和耐
温性，对高温温度的变化和温度的变化也有较强的适应能力，可以满足较
高的要求。
铁基非晶涂层
铁基非晶涂层铁基非晶（Fe-basedamorphous）是一种广泛应用在材料工程领域的高性能材料。
铁基非晶涂层是将高熔点涂料熔融到金属表面，形成一层硬、致密但非晶态的涂层，其具有良好的耐腐蚀、抗氧化、防止腐蚀和保护金属表面的能力。
铁基非晶的特点如下：1、耐腐蚀性强：铁基非晶可以抵抗腐蚀性环境中的腐蚀，特别是在高温下，其耐腐蚀性及耐高温性比晶态钢材更强。
2、耐磨性好：铁基非晶具有更高的硬度，抗磨损性更强，使得其在高摩擦、高速、高温等严苛情况下仍然保持良好的使用性能。
3、耐热性好：由于其密度高，熔点高，抗热震性较好，抗热时间长，能够使用在较高的温度下，用于飞机发动机的燃烧室的燃烧室内等极端条件。
4、高精度：由于其金属材料的润滑性以及脆性较低，可以占有较高的精度，特别是对于极端条件下要求高精度的应用，比如航空发动机等，非晶涂层能够起到良好的抗震和防护作用。
然而，铁基非晶也存在一定缺陷：1、价格较贵：铁基非晶由于其特殊加工工艺，价格相对较贵，一般情况下，单位面积的价格比普通钢材价格更贵。
2、复杂的加工工艺：非晶材料的加工工艺相对传统晶态金属材料更复杂，需要熔点高的涂料，增加了加工复杂性。
铁基非晶涂层的应用1、汽车行业：铁基非晶涂层可以应用于汽车排气管、车轮、车架等部位，具有良好的抗磨损和抗腐蚀性，有助于提高性能、降低运行噪声和维护成本。
2、电子行业：因其防静电、耐低温、耐高温的特性，可以用于电子设备的焊点保护，钟表行业，精密机械制造和微电子产品的制造中，具有很好的润滑性和耐磨性，使用寿命更长。
综上所述，铁基非晶涂层是一种优良的材料，具有良好的耐腐蚀、抗氧化、防止腐蚀和保护金属表面等优点，广泛应用于汽车、电子、钟表、精密机械制造等行业，但是由于价格比普通钢材价格贵，加工工艺复杂，故应慎重考虑价格因素和加工复杂性等因素。
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。
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。
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％。
单片测试仪测量铁基非晶合金带(片) 的要求
附录A（资料性附录）单片测试仪测量铁基非晶合金带（片）的要求A.1 试样形状试样应平整的放置在磁导计中，因为非晶纳米晶合金带（片）有很高的磁致弹性，所以非晶纳米晶合金带（片）形状的小形变都会导使其磁性能恶化。
不宜根据GB/T 3658 [2]使用环形试样进行测试，因为把铁基非晶合金带（片）制成环样后，其直径的微小改变通常是无法避免的，而由此获得的磁性能会恶化。
A.2 H线圈法功率表法测量磁化电流的磁场强度（“MC法”）的结果包含了磁轭的磁性能，所以它不适合测量薄的、低损耗的材料，比如铁基非晶合金带（片）。
相比之下，H线圈模式的功率表法（“H线圈法”）测量时只测试了样品中间一部分的磁性能而不包含磁轭的磁性能。
因此，MC法测量的损耗值通常比H 线圈法测量的损耗值要高。
使用H线圈法，关键点是一边连接H线圈的信号输出，一边连接次级线圈的信号输出，见图4。
它能有效的减少高频噪声对H线圈信号的干扰。
H线圈绕更大的匝面积和通过一个高质量、低噪声的前置放大器将H线圈信号的放大都是关键点。
推荐使用一个纯净的直流电源给前置放大器供电，可以使其免受电源频率噪声的干扰。
采用多周期同步平均的信号可以有效去除信号中的噪声，但对工频干扰引起的噪声作用不大。
A.3 磁轭磁轭的材料在低磁化条件下应具有低的剩磁与比总损耗，以减少试样的直流偏磁。
软磁铁氧体材料是制作磁轭的合适材料。
单个的磁轭比双磁轭更合适，因为非晶纳米晶合金带（片）对压力很敏感。
在磁轭磁极面部分的测试样品受到上磁轭自重产生的压力，磁性能会恶化。
而且，如果试样的两端被夹在磁轭磁极面时，铁基非晶合金带（片）较大的磁致伸缩会在材料上产生压力。
这些因素产生的影响比单个磁轭中磁通量的非对称转换引起的非常薄的试样中涡流产生的损耗还要大。
A.4 连接线H线圈感应的电压U H(t)是很微弱的，而且很容易引入高频噪声。
为了减少输出信号的噪声，线圈与测量设备之间的连线应按图4连接，每组连线在测量设备前面连接到一点并且作公共地处理。
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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。
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
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
非晶变压器铁芯 三、 典型物理性能：
四、 规格可根据客户需求定制。
饱和磁感应强度 Bs(T)
1.56 硬度 (kg/mm 2
) 960 居里温度 T(℃) 415 密度 ( g/cm 3) 7.18 晶化温度 T(℃) 535
电阻率(μΩ.cm)
130 饱和磁致伸缩系数(×10
-6
)
27
----
----
带宽（mm ） 带厚（mm ）
尺寸
误差范围
尺寸
误差范围
0.8~100 ±0.04 0.02~0.04 ±0.002
五、 新旧材料的性能对比 :
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。
性能指标 铁基非晶合金
硅钢 铁基纳米晶合金
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 <1 最大磁导率 45 ×104
4 ×104
25 ×104
0.2 ×104
60×104
损耗P(W/kg) 50Hz
1.3T ,Pu<0.2 50Hz 1.7T, Pu=1.2
20KHz 0.2T,
Pu<10
20KHz 0.2T, Pu=7.5
---- 磁致伸缩系数(×10
-6
)
20～30 10 2 4 2 电阻率(μΩ.cm) 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。