巧识非晶合金

 物质就其原子排列方式来说,可以划分为晶体和非晶体两类。有些物质的原子排列是整齐而有序的,就像阅兵式上的士兵,这就称之为晶体,比如日常生活中经常食用的盐、女士们喜欢的钻石以及普通的钢铁等;也有些物质的原子排列是混乱无序的,就像在一个透明玻璃杯内倒入许多直径非常小的钢珠,从玻璃杯外面向内看,这些钢珠是混乱堆积在一起,这叫做非晶体,比如液体、气体、玻璃和塑料等。


    对于金属材料来说,通常情况下是晶体。但如果改变金属或合金属的凝固速度,即从液体到固体的冷却速率高达每秒一百万度时,可以得到原子排列混乱的类似于玻璃的非晶合金。科学家发现,金属在熔化后,内部原子处于活跃状态。一旦金属开始冷却,原子就会随着温度的下降,而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来,形成晶体。如果冷却过程很快,原子还来不及重新排列就被凝固住了,由此就产生了非晶态合金,制备非晶态合金采用的正是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态的高温液体喷射到高速旋转的冷却辊上。合金液以每秒百万度的速度迅速冷却,仅用千分之一秒的时间就将1300℃的合金液降到室温,形成非晶带材。铁基非晶合金带材就是采用这种加工工艺获得的,主要应用于配电变压器领域,它的成份主要由铁、硼、硅和少量的镍和钴组成。非晶合金带材宽度目前有三种,即142mm、170mm、213mm。带材厚度非常薄,只有27μm,是硅钢片厚度的十分之一左右,因此它可以像纸一样随意卷曲。


    非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁基非晶合金为例,它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。由于这样的特性,非晶态合金材料在电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中具备了广阔的应用空间。例如,用于航空航天领域,可以减轻电源、设备重量,增加有效载荷。用于民用电力、电子设备,可大大缩小电源体积,提高效率,增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效,具有广阔的市场前景。

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点击次数:   更新时间:2014-06-26 16:05:49  【打印此页】  【关闭
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