铁基非晶综述

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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%。

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

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。

铁基非晶合金带材

铁基非晶合金带材

铁基非晶合金带材铁基非晶合金带材是一种特殊的金属材料,具有优异的性能和广泛的应用前景。

它采用非晶态结构,具有高强度、高硬度、高韧性、高导磁性和耐腐蚀等特点,被广泛应用于电力、电子、汽车、航空航天等领域。

铁基非晶合金带材是一种由铁、硅和碳等元素组成的非晶态金属材料。

相比传统的晶态金属材料,铁基非晶合金带材具有更高的硬度和强度,同时兼具良好的塑性和韧性。

这得益于其非晶态结构,这种结构使得铁基非晶合金带材具有高度无序的原子排列,从而提高了材料的抗变形能力和耐磨损性。

铁基非晶合金带材的高硬度和高韧性使其成为制造高性能切割工具的理想选择。

例如,在电子行业中,铁基非晶合金带材可以用于制造高速切割刀片,用于切割硬盘驱动器和手机屏幕等精密零部件。

由于其高导磁性,铁基非晶合金带材还可以应用于电力变压器和电感器等电气设备中,提高能量传输效率和减小设备尺寸。

除了在电子行业中的应用,铁基非晶合金带材还被广泛应用于汽车制造业。

其高强度和高硬度使其成为汽车零部件的理想材料,例如发动机活塞环、曲轴齿轮和传动轴等。

铁基非晶合金带材的耐腐蚀性也使其成为汽车排气系统和燃料喷射系统中的理想材料。

铁基非晶合金带材还具有良好的耐磨性和耐疲劳性能,使其成为航空航天领域的重要材料。

在飞机发动机中,铁基非晶合金带材可以用于制造高温部件,例如涡轮叶片和燃烧室壁板。

其高温稳定性和抗氧化性能使其能够在极端的工作环境下保持材料的性能稳定。

铁基非晶合金带材是一种具有广泛应用前景的特殊金属材料。

其优异的性能和多样的应用领域使其成为现代工业中不可或缺的材料之一。

随着科学技术的不断进步,铁基非晶合金带材的性能将进一步提高,应用领域也将得到进一步拓展。

我们对铁基非晶合金带材的研究和应用有着极大的期待,相信它将在未来的发展中发挥越来越重要的作用。

非晶材料文献综述

非晶材料文献综述

本科生毕业设计(论文)文献综述文献综述题目:Ti基非晶合金的制备以及低温力学性能姓名:孙驰学院:材料学院班级:04320701指导教师:程焕武Ti基非晶合金的制备以及低温力学性能文献综述1.非晶合金1.1非晶合金概述非晶合金材料是20世纪后期材料学领域发展迅速的新型材料,是亚稳金属材料的重要组成部分。

从组成物的原子模型考虑,物质可分为两类:一类为有序结构,另一类为无序结构。

晶体为典型的有序结构,而气态,液态和非晶态固体都属于无序结构。

在非晶体中的原子,分子的空间排列不呈现周期性和平移对称性,晶态长程有序受到破坏,知识由于原子间的相互关联作用,使其在几个原子间距的区间内仍然保持着有序特征,即具有短程有序,人们把这样一类特殊的物质状态统称为非晶态[1]。

非晶合金长程无序但短程有序,是指原子在空间排列上不呈周期性和平移对称性,但在1-2nm的微小尺度内,与近邻或次近邻原子间的键合具有一定的规律性。

短程有序可分为化学短程有序和几何短程有序。

化学短程有序是指合金元素的混乱状态,即每个合金原子周围的化学成分与平均成分不同的度量;几何短程有序包括拓扑短程序和畸变短程序。

非晶合金的微观结构与液态金属相似,但又非完全相同,液态金属的短程有序范围约为4个原子间距,而非晶合金约为5-6个原子间距,前者中原子可以做大于原子间距的热运动,后者的原子主要做运动距离小于一个原子间距的热运动。

非晶合金结构特征可以用径向分布函数RDF(r)=4πr2ρ(r)加以描述。

它表示以某个原子为中心,在半径r,厚度为d(r)的球壳内的平均原子数。

非晶合金的RDF(r)上出现清晰的第一峰和第二峰,没有可分辨的其它峰出现。

在X射线衍射谱上,不存在晶体所特有的尖锐衍射峰,而是出现宽展的馒头峰。

它的电子衍射花样是由较宽的晕和弥散的环组成,不存在表征晶态的任何斑点和条纹[2]。

1.2非晶合金与块状非晶合金的发展历史历史上第一次制备出非晶的是Kramer于1938年利用蒸发沉积的方法实现的,此后不久,Brenner等声称用电沉积法制备出了Ni-P非晶合金。

铁基非晶涂层结合力

铁基非晶涂层结合力

铁基非晶涂层结合力
铁基非晶涂层的结合力是指非晶涂层与基材之间的粘接强度。

铁基非晶涂层通常是通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)技术在基材上形成的。

在沉积过程中,涂层材料会在基材上形成均匀且致密的结构,与基材原子间存在很强的吸附力和相互作用力,从而实现了良好的结合。

铁基非晶涂层的结合力受多个因素影响,包括涂层材料的成分和结构,沉积工艺参数,以及基材的表面处理等。

优化这些因素可以提高涂层的结合力。

常见的提高铁基非晶涂层结合力的方法包括:
- 选择合适的涂层材料:铁基非晶涂层通常采用合金材料,如Fe-Cr-B系列。

调节成分可以影响涂层的结构和结合力。

- 控制沉积工艺参数:沉积工艺参数,如沉积温度、工作气体组成和压力等,会对涂层的结构和结合力产生影响。

通过合理调节这些参数,可以提高涂层的结合力。

- 做好基材的表面处理:在涂层沉积之前,对基材进行表面清洁和预处理可以去除氧化物和杂质,提供良好的接触面和结合条件。

- 使用中间层或界面调控:在涂层和基材之间添加中间层或通过界面调控可以提高涂层的结合力。

这些层或界面可以提供应力缓冲或增加涂层与基材间的化学反应,从而增强结合力。

通过上述方法的综合应用,可以获得较高的铁基非晶涂层结合力。

这对于提高涂层的耐磨性、耐蚀性和使用寿命等方面具有重要的意义。

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

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。

辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯制备技术

辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯制备技术

辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯
制备技术
成果简介
铁基非晶软磁性材料,作为一种新型的软磁电工材料,具有空载性能好等特点,调查表明与传统硅钢材料相比,使用非晶合金代替硅钢材料制成铁芯,用于电力系统变压器,空载损耗节省75%左右,空载电流减少约80%左右,可大幅度降低输配电损耗,提高输电效率。

采用放电等离子烧结(SPS)技术,固结FeSiBP非晶合金粉末,成功制备出低损耗、块体、大尺寸Fe基非晶软磁粉末磁芯。

该Fe基非晶软磁粉末磁芯,具有1.41T的高饱和磁感应强度和23A/m的低矫顽力,具有超低的铁损,与相同形状的硅钢磁芯相比,减少铁损60-90%,在超过105Hz的高频领域仍能稳定工作。

该项成果不仅可以为新型低损耗高性能软磁粉末磁芯材料的研究及开发提供新的方法及思路,扩大铁基非晶软磁材料的应用领域,同时也符合国家节能减排、绿色制造的政策要求。

铁基非晶合金带材

铁基非晶合金带材

铁基非晶合金带材铁基非晶合金带材是一种具有广泛应用前景的新型材料。

它的独特结构和优异性能使其在许多领域都具有重要的应用价值。

本文将从铁基非晶合金带材的定义、制备方法、特性以及应用领域等方面进行详细介绍。

铁基非晶合金带材是一种由铁为基础元素的非晶合金材料。

非晶合金材料是一类具有非晶结构的金属材料,它与晶态金属材料相比具有更高的硬度、强度和耐腐蚀性能。

铁基非晶合金带材的制备方法主要有快速凝固法和磁控溅射法等。

通过这些方法可以获得具有高度非晶化程度的铁基非晶合金带材。

铁基非晶合金带材具有许多独特的特性。

首先,它具有优异的磁性能。

由于其非晶结构的特点,铁基非晶合金带材具有更低的磁滞和涡流损耗,因此在电磁感应和能量转换等领域具有广泛的应用前景。

其次,铁基非晶合金带材还具有优异的力学性能。

相比于晶态金属材料,铁基非晶合金带材具有更高的强度和硬度,可以用于制造高强度的零部件和结构件。

此外,铁基非晶合金带材还具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能,适用于各种恶劣环境下的工作条件。

铁基非晶合金带材在许多领域都有广泛的应用。

首先,在电子领域,铁基非晶合金带材可以用于制造高性能的电感器和变压器等电磁元件。

其次,在能源领域,铁基非晶合金带材可以用于制造高效的发电机和变流器,提高能量转换效率。

此外,铁基非晶合金带材还可以应用于汽车制造、航空航天、医疗器械等领域,提高产品的性能和品质。

铁基非晶合金带材是一种具有广泛应用前景的新型材料。

它的独特结构和优异性能使其在许多领域都具有重要的应用价值。

通过合适的制备方法可以获得具有高度非晶化程度的铁基非晶合金带材。

它具有优异的磁性能、力学性能、耐腐蚀性能和耐磨性能,适用于各种工作条件。

铁基非晶合金带材在电子、能源、汽车制造等领域都有广泛的应用。

未来,随着科学技术的不断发展,铁基非晶合金带材的应用前景将更加广阔,为我们的生活带来更多的便利和创新。

铁基非晶态金属

铁基非晶态金属

铁基非晶态金属
铁基非晶态金属是由80%的Fe和20%的SiB类金属元素构成的,具有高饱和磁感应强度(1.56T),同时具有高导磁性和低损耗的特点。

这种金属的电阻率比晶体合金高出2-3倍,有利于减少涡流损耗。

在变压器铁芯材料中利用这一特点可降低铁损。

此外,铁基非晶合金具有高于其它体系非晶合金的强度。

其原子处于无规则排列的非晶体结构,使其具有狭窄的B-H回路。

由于内部不存在微观结构缺陷,原子之间的键合比晶态合金更加紧密牢固,在受力时不易发生滑移,因此表现出优于晶态合金的力学性能,如高的强度、高的硬度、高的断裂强度等。

铁基非晶合金带材

铁基非晶合金带材

铁基非晶合金带材铁基非晶合金带材是一种新型的材料,它具有优异的力学性能和化学稳定性,被广泛应用于电子、航空、航天等领域。

本文将从铁基非晶合金带材的特点、制备工艺、应用领域等方面进行介绍。

一、铁基非晶合金带材的特点铁基非晶合金带材是一种由铁、镍、铬、钼等元素组成的非晶合金材料,其特点主要有以下几点:1.高强度:铁基非晶合金带材的强度比传统的钢材高出数倍,可以承受更大的载荷。

2.高韧性:铁基非晶合金带材的韧性比传统的钢材高出数倍,可以在受到冲击或挤压时不易断裂。

3.高温稳定性:铁基非晶合金带材在高温下也能保持其力学性能和化学稳定性,不易发生变形或氧化。

4.良好的耐腐蚀性:铁基非晶合金带材具有良好的耐腐蚀性,可以在酸、碱等恶劣环境下使用。

二、铁基非晶合金带材的制备工艺铁基非晶合金带材的制备工艺主要有两种:熔融法和快速凝固法。

1.熔融法:将铁、镍、铬、钼等元素按一定比例混合后,加热至高温状态,使其熔化后冷却成带材状。

这种方法制备的铁基非晶合金带材成本较高,但可以制备出较大尺寸的带材。

2.快速凝固法:将铁、镍、铬、钼等元素按一定比例混合后,通过快速冷却的方式制备出非晶合金带材。

这种方法制备的铁基非晶合金带材成本较低,但尺寸较小。

三、铁基非晶合金带材的应用领域铁基非晶合金带材的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面:1.电子领域:铁基非晶合金带材可以用于制造高性能的电子元器件,如磁芯、变压器等。

2.航空航天领域:铁基非晶合金带材可以用于制造高强度、高韧性的航空航天材料,如飞机结构件、发动机叶片等。

3.汽车领域:铁基非晶合金带材可以用于制造汽车零部件,如发动机缸套、减震器等。

4.医疗领域:铁基非晶合金带材可以用于制造医疗器械,如手术刀片、牙科器械等。

总之,铁基非晶合金带材是一种具有广泛应用前景的新型材料,其优异的力学性能和化学稳定性使其在各个领域都有着重要的应用价值。

铁基非晶涂层

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。

铁基非晶合金的组织结构及其力学性能研究

铁基非晶合金的组织结构及其力学性能研究

铁基非晶合金的组织结构及其力学性能研究铁基非晶合金是一种结构特殊的新型材料,研究其组织结构及力学性能对于材料学的发展具有重要的意义。

本文将就铁基非晶合金的组织结构及其力学性能进行深入剖析。

一、铁基非晶合金的组织结构铁基非晶合金,顾名思义,是以铁为主要成分,加入其他元素而制成的非晶态合金。

其组织结构特征在于没有对称性,而是呈现出无序、无定形的状态。

铁基非晶合金的组织结构分为两种,即原子排列无序和长程有序。

前者是铁基非晶合金最为广泛的组织结构,它的原子排列不规则,呈现出无序的状态,没有周期性结构,所以又被称为无定形结构。

而后者则是在一定条件下形成的结构,它是一种具有周期性结构的非晶态合金。

其组织结构中包含有晶粒,但晶粒的大小非常小,一般在纳米级别甚至更小,因此还属于非晶态材料。

铁基非晶合金的组织结构在很大程度上决定了其物理性质和化学性质。

无序的原子结构使铁基非晶合金具有良好的韧性和韧度,而长程有序的结构则使其硬度和强度都有所提高。

二、铁基非晶合金的力学性能铁基非晶合金在力学性能方面,相比于传统的金属材料具有很大的优势,主要表现在以下几个方面:1、高韧性铁基非晶合金的组织结构中没有明显的塑性断裂,所以在受到外力作用时很难断裂。

这也意味着铁基非晶合金具有很高的韧性。

2、高硬度铁基非晶合金的组织结构中含有很多硬质的晶粒,这些晶粒可以增加其硬度。

同时,无序的组织结构也确保了铁基非晶合金在受到外力作用时不会出现塑性变形。

3、高强度铁基非晶合金在室温下具有很高的强度,这与其原子排列的无序性有关。

在遇到外力作用时,其结构会呈现出一种新的状态,使其变得更加坚硬。

总的来说,铁基非晶合金具有很好的力学性能,在很多领域都有着广泛的应用。

例如在航空航天、电子、汽车等领域,都有着铁基非晶合金的身影。

三、结论铁基非晶合金具有独特的组织结构和优秀的力学性能,研究其组织结构及力学性能对于推动材料学的发展有着重要的意义。

未来,随着技术的不断进步,铁基非晶合金的应用领域将会更加广泛化,其在科技领域的地位将会不断提高。

铁基非晶合金

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。

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)1.562.03 1.25 0.5 0.75 矫顽力Hc(A/m) <3 <30 >0.40 6 <1 最大磁导率 45 ×1044 ×10425 ×1040.2 ×10460×104损耗P(W/kg) 50Hz1.3T ,Pu<0.2 50Hz 1.7T, Pu=1.220KHz 0.2T,Pu<1020KHz 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(℃)415746560<200200。

fe基非晶纳米晶

fe基非晶纳米晶

fe基非晶纳米晶Fe基非晶纳米晶是一种新型的材料,具有独特的物理和化学性质,广泛应用于各个领域。

本文将介绍Fe基非晶纳米晶的特点、制备方法以及应用前景。

一、Fe基非晶纳米晶的特点Fe基非晶纳米晶是指铁基合金中非晶态和纳米晶共存的材料。

与传统的晶态材料相比,Fe基非晶纳米晶具有以下几个显著特点。

Fe基非晶纳米晶具有优异的力学性能。

由于非晶态和纳米晶的结构特点,Fe基非晶纳米晶具有高硬度、高强度和优异的韧性,能够在极端条件下保持结构的稳定性。

Fe基非晶纳米晶具有良好的磁性能。

研究表明,Fe基非晶纳米晶具有高饱和磁感应强度和低磁导率的特点,能够在磁场中表现出良好的性能,因此在电磁领域有着广泛的应用前景。

Fe基非晶纳米晶还具有优异的化学稳定性和耐腐蚀性。

由于其非晶态和纳米晶的结构特点,Fe基非晶纳米晶能够抵抗氧化、腐蚀等化学反应,因此在化学工业中具有广泛的应用潜力。

二、Fe基非晶纳米晶的制备方法Fe基非晶纳米晶的制备方法多种多样,下面介绍其中几种常见的方法。

1. 快速凝固法:通过快速冷却液态合金,使其形成非晶态结构,再通过热处理使其形成纳米晶结构。

这种方法制备的Fe基非晶纳米晶具有良好的物理性能和化学稳定性。

2. 机械合金法:通过高能球磨等机械方法使原料粉末在固态下发生变形和结晶,形成非晶态和纳米晶结构。

这种方法制备的Fe基非晶纳米晶具有均匀的颗粒分布和较大的比表面积。

3. 溅射法:通过溅射技术在基底上沉积非晶态薄膜,再通过热处理使其形成纳米晶结构。

这种方法制备的Fe基非晶纳米晶具有良好的薄膜质量和较小的晶粒尺寸。

三、Fe基非晶纳米晶的应用前景由于其独特的物理和化学性质,Fe基非晶纳米晶在多个领域具有广阔的应用前景。

在材料领域,Fe基非晶纳米晶可以应用于制备高强度、高韧性的结构材料。

例如,在航空航天领域,Fe基非晶纳米晶可以用于制造高强度、轻质的飞行器零部件,提高飞行器的载荷能力和燃油效率。

在电子领域,Fe基非晶纳米晶可以应用于磁记录和磁存储器件。

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Fe<sub>91-x</sub>Zr<sub>9</sub>Cu<sub>x</sub>(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Fe<sub>91-x</sub>Zr<sub>9</sub>Cu<sub>x</sub>(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,Fe<sub>91-x</sub>Zr<sub>9</sub>Cu<sub>x</sub>(x=0.0,0.4,1.0)非晶条带带的最大磁熵变(-ΔS<sub>M</sub>)<sub>max</sub>分别为2.79,2.75和2.88 J·kg-1·K<sup>-1</sup>。

Fe<sub>91-x</sub>Zr<sub>9</sub>Cu<sub>x</sub>(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<sup>-1</sup>。

铁基非晶合金带材简介

铁基非晶合金带材简介

铁基非晶合金带材简介
性能特点:在非晶合金中具有最高的饱和磁感应强度-缩小器件体积
低矫顽力-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的应用要求
良好的稳定性-可在130 o C 长时间工作
物理性能:
应用领域:
用于中频电源变压器铁芯
用于开关电源平滑滤波输出电感、差模输入电感的环形无切口铁芯
用于汽车音响的噪音抑制、汽车导航系统扼流圈的环形无切口铁芯
用于空调、等离子电视中PFC功率因数校正的环形切口铁芯
用于开关电源、不间断电源等输出电感及变压器的高频矩形切割铁芯
用于IGBTs,MOSFETs和GTOs脉冲变压器的环形无切口铁芯
用于高功率密度的变速电动机、发电机的定子及转子。

非晶材料文献综述

非晶材料文献综述

本科生毕业设计(论文)文献综述文献综述题目:Ti基非晶合金的制备以及低温力学性能姓名:孙驰学院:材料学院班级:04320701指导教师:程焕武Ti基非晶合金的制备以及低温力学性能文献综述1.非晶合金1.1非晶合金概述非晶合金材料是20世纪后期材料学领域发展迅速的新型材料,是亚稳金属材料的重要组成部分。

从组成物的原子模型考虑,物质可分为两类:一类为有序结构,另一类为无序结构。

晶体为典型的有序结构,而气态,液态和非晶态固体都属于无序结构。

在非晶体中的原子,分子的空间排列不呈现周期性和平移对称性,晶态长程有序受到破坏,知识由于原子间的相互关联作用,使其在几个原子间距的区间内仍然保持着有序特征,即具有短程有序,人们把这样一类特殊的物质状态统称为非晶态[1]。

非晶合金长程无序但短程有序,是指原子在空间排列上不呈周期性和平移对称性,但在1-2nm的微小尺度内,与近邻或次近邻原子间的键合具有一定的规律性。

短程有序可分为化学短程有序和几何短程有序。

化学短程有序是指合金元素的混乱状态,即每个合金原子周围的化学成分与平均成分不同的度量;几何短程有序包括拓扑短程序和畸变短程序。

非晶合金的微观结构与液态金属相似,但又非完全相同,液态金属的短程有序范围约为4个原子间距,而非晶合金约为5-6个原子间距,前者中原子可以做大于原子间距的热运动,后者的原子主要做运动距离小于一个原子间距的热运动。

非晶合金结构特征可以用径向分布函数RDF(r)=4πr2ρ(r)加以描述。

它表示以某个原子为中心,在半径r,厚度为d(r)的球壳内的平均原子数。

非晶合金的RDF(r)上出现清晰的第一峰和第二峰,没有可分辨的其它峰出现。

在X射线衍射谱上,不存在晶体所特有的尖锐衍射峰,而是出现宽展的馒头峰。

它的电子衍射花样是由较宽的晕和弥散的环组成,不存在表征晶态的任何斑点和条纹[2]。

1.2非晶合金与块状非晶合金的发展历史历史上第一次制备出非晶的是Kramer于1938年利用蒸发沉积的方法实现的,此后不久,Brenner等声称用电沉积法制备出了Ni-P非晶合金。

成分对于铁基非晶纳米晶合金微观结构和 软磁性能的影响综述--研究生课程论文

成分对于铁基非晶纳米晶合金微观结构和 软磁性能的影响综述--研究生课程论文

研究生课程论文(2016 -2017 学年第一学期)论文标题:成分对于铁基非晶纳米晶合金微观结构和软磁性能的影响综述提交日期:2016 年12 月19日研究生签名:成分对于铁基非晶纳米晶合金微观结构和软磁性能的影响综述1.引言铁基非晶态合金是一种具有特殊结构和优越性能的新型材料,通过快速凝固在原子层次控制了液态金属的排列,使原子排列保持液态金属的长程无序状态.由于原子排列不规则、长程无序、没有晶粒晶界的存在,因而使得该类材料具有极佳的机械性能、磁性能和耐腐蚀性等优点,通过非晶合金演变纳米晶的可控性,可以进一步得到性能更加优异的纳米晶和非晶/纳米晶复合结构材料,兼具有高饱和磁感应强度、高磁导率和低高频损耗等性能特点[1],是硅钢、铁氧体和坡莫合金等传统软磁材料的替代产品。

要形成非晶合金GFA (玻璃形成能力) 非常重要,井上明久在大量实验结果的基础上总结了非晶合金获得较高GFA需要的3个条件:(1)合金成分含有3种及3种以上元素;(2)不同元素原子半径有较大差异;(3)各元素之间的混合热为负值[2]. Fe基非晶纳米晶合金优异的磁特性由它们的磁致伸缩系数(<20ppm)和磁各向同性都很低。

根据随机各向异性模型(RAM)[3],如果晶粒尺寸减小到低于最小交换长度(D <<L 0)的时候,软磁特性可大大改善。

图.1列出了与在不同的合金化系统,例如铁基非晶合金、无定形/纳米晶合金以及常规的硅钢的矫顽力和晶粒尺寸的关系图。

图1.不同软磁合金的晶粒尺寸和矫顽力的关系图中有两个不同的区域,其中矫顽力的值是最小的,其中包括微观尺度区域和纳米尺度区域。

在微观尺度区域,粒度和H c之间的反比关系(Hc-D-1)表示传统的原则,即大晶粒尺寸利于软磁性能的提高,但是大的晶粒和磁畴尺寸会增加铁损。

在纳米尺度区域,新的非晶微晶合金落在常规的硅钢和铁基非晶合金之间。

矫顽力和晶粒尺寸(Hc-D 6)关系显示,在纳米级别,晶粒尺寸的变化,即使是少量仍可能对最终的软磁特性产生显著影响[3,20]。

铁基非晶纳米晶合金的制备、成形及性能研究

铁基非晶纳米晶合金的制备、成形及性能研究

在塑性加工过程中,铁基非晶纳米晶合金的表现出了优异的加工性能。其原 因是它的晶体结构和纳米晶粒度的特性,使得材料在加工时可以更好地保持其完 整性,避免出现裂纹和缺陷等问题。同时,通过选择合适的加工参数,如变形速 率、应变量和温度等,可以进一步优化铁基非晶纳米晶合金的加工性能。
三、铁基非晶纳米晶合金的性能
相关工作:表面纳米化技术的研究始于20世纪90年代,其目的是通过细化材 料表面层,提高材料的表面能和表面强度,从而改善材料的综合性能。早期的研 究主要集中在实验方面,随着计算机技术的发展,计算机模拟逐渐成为研究热点。 表面纳米化技术主要包括物理气相沉积、化学气相沉积、离子束刻蚀等,这些技 术已经在钢铁、铝合金、钛合金等多种金属材料中得到了成功应用。
研究现状:铁基合金表面纳米化技术的研究主要包括纳米结构形成机制、表 面纳米化对力学性能的影响、表面纳米化对耐腐蚀性能的影响等方面。研究表明, 表面纳米化可以提高铁基合金的硬度和耐磨性能,同时可以增强其耐腐蚀性能。 计算机模拟结果也表明,表面纳米化可以显著提高铁基合金的力学性能和耐腐蚀 性能。
问题阐述:尽管表面纳米化技术具有很多优点,但是在实际应用中仍然存在 一些问题。首先,纳米结构的不稳定性和易氧化性使其在高温下容易失效;其次, 表面纳米化层的厚度和均匀性难以控制,这会影响到材料的综合性能。因此,如 何提高表面纳米化技术的稳定性和可控制性是亟待解决的问题。
国际上,非晶合金的研究和应用也取得了重要进展。例如,美国、日本等国 家在非晶合金的制备技术、物理性能和工程应用方面进行了深入研究,开发出一 系列高性能非晶合金材料。此外,一些欧洲国家在非晶合金的环保和节能应用方 面进行了积极探索,推动了非晶合金产业的发展。
二、纳米晶合金的发展概况
纳米晶合金是一种具有纳米尺度晶粒结构的金属材料,由于其具有高强度、 高硬度、高疲劳性能等优点,被广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
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铁基非晶合金的耐蚀性研究现状
黄勇
(南昌航空大学,江西南昌330063)
摘要:本文回顾了非晶腐蚀研究的历史,综述了研究铁基非晶腐蚀的常用实验方法,并对影响其腐蚀行为的因素以及腐蚀机理进行了概况性的总结。

关键词:铁基非晶;耐蚀性;腐蚀机理
非晶态合金,又称金属玻璃,是一种原子排列呈长程无序、短程有序排列的金属材料,其兼具一般金属和玻璃的特性,不存在晶界、位错等晶体材料常见的缺陷,这使得其具有极高的强度、弹性极限和耐磨性能。

同时与相同元素构成的晶态材料相比,非晶态合金的耐腐蚀性能也优越很多[1]。

历史上首次关于非晶制备的报道是在1934年,德国物理学家Kramer 利用热蒸发法制备出了非晶态合金[2]。

随后,在1947年,Brenner等人用电解法和化学沉积法制备出Ni-P和Co-P非晶薄膜,同时使得非晶态材料首次在工业上得到了应用[3][4]。

1960年,美国加州理工学院的P.Duwez等首先采用熔体旋淬法制备了Au70-Si30非晶薄带,并且在此基础上,1967年,该课题组开发出了第一个铁基非晶,由此奠定了铁基非晶的开发应用的基础[5]。

1974年,增本健、奈贺正明、桥本功二等人首先对非晶态合金的腐蚀性能进行了研究。

最初研究了Fe-Cr-P-C和Fe-Cr-Ni-P-C非晶态合金的腐蚀行为,之后又深入地研究了铁—类金属、镍—类金属、钴—类金属、金属—金属系等非晶态合金的腐蚀行为以及它们的高抗蚀性的原因,并且研制出来具有极高抗蚀性的Fe—Cr25Mo10P13C7非晶态合金。

目前非晶态合金的腐蚀性能方面的研究已日益深入和广泛[7]。

自1995年,日本东北大学井上明久教授课题组开发出第一个块体铁基非晶Fe73Al5Ga2P11C5B4以来[6],由于铁基非晶高强度、耐蚀性、优异的软磁性能、低廉的价格以及简单的制备工艺等特点,一直成为科学家们研究的热点。

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