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CMIC:超级冷凝固技术 成就不一样的非晶合金

发布时间:2015.05.05 15:16      来源:赛迪网-CMIC     作者:赛迪网-CMIC

【赛迪网讯】人们日常生活中接触的材料一般有两种——晶态材料与非晶态材料。晶态材料内部原子排列遵循一定的规律,反之,内部原子排列处于无规则状态,则为非晶态材料。科学研究发现,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,由此就产生非晶态合金。制备非晶态合金正是使用这种快速凝固的工艺:将处于熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上,钢水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℃的钢水降到200℃以下,形成非晶合金。

由于超极速凝固,合金凝固时原子来不及有序排列晶体,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,这被称为是冶金材料学的一项革命。

由此而来的非晶合金具有许多独特性能,如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高强度、硬度和韧性,高的电阻率和机电耦合性能等。由于其性能优异、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。

具体而言,若与硅钢晶体结构相比,非晶合金的优异性能主要表现为: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;非晶合金铁芯饱和磁密低;非晶合金的硬度是硅钢片的5倍;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;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;非晶合金具有高饱和磁感应强度、低损耗、低矫顽力、低激磁电流、良好的温度稳定性等特点。当然,受益于非晶合金的这种“不一样”,它在高频变压器、高频振流圈以及大频率开关电源等市场拥有广阔的应用前景,与之相关的科学研究也在世界范围内十分火热。

(责任编辑:GH)

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