体块非晶合金的直接凝固法有哪些

⑴ 大块非晶合金的几种常用的制备方法

由于受非晶形成能力的限制，长期以来非晶合金主要以粉末，细丝，薄带等低维材料的形式使用。大块非晶合金材料的出现是非晶合金材料制备技术的巨大进步，大块非晶合金材料常用的具体的制备方法有以下几种： 1．氩弧炉熔炼法 将各组分混合后利用氩弧炉直接炼制非晶制品。此法只能炼制尺寸较小的非晶样品，且非晶样品的形状一般为纽扣状，不易加工成型。另外此法对合金体系的非晶形成能力要求高，否则样品或样品的心部不能形成非晶，样品和坩埚直接接触的底部有时未完全熔化，可成为结晶相与成的核心，也易出现结晶相。氩弧炉的熔炼温度很高，经常用于炼制前的混料过程，即首先用氩弧炉炼制出易形成非晶的合金，然后用其他快冷方法得到大块非晶合金。 2．石英管水淬法 将大块非晶合金的配料密封在抽成真空的石英管中，加热后水淬冷却，获得大块非晶合金。如果合金中有高熔点组成，可先在氩弧炉中混料制成合金后再封装到石英管中。此法的优点是设备投资小，封装石英管的部门很容易找到，且易得到尺寸较大的圆柱形大块非晶棒。缺点是每制备一次非晶样品均须封一次石英管，且淬火时石英管要被破坏。石英管水淬法在非晶合金的科学研究中常用。为提高淬火时的冷却能力，也可将试样封在不锈钢管中水淬，用这种方法也可制备出异型样品。 3．铜模铸造法 此法是在加热装置的下方设置一水冷铜模，非晶合金组分熔化后靠吸铸或其他方法进入水冷铜模冷却形成非晶。此法虽然要求有专门的设备，但由于冷速较高能制备较大尺寸的非晶样品，而且可用不同的模具制备出不同形状的非晶样品，也可制备形状复杂的非晶样品。铜模铸造法，尤其是带有吸铸装置的，由于有这些优点而被广泛应用。 4．定向区域熔炼法 定向区域熔炼法的冷却速度可由固液界面的移动速度和炉内的温度梯度的乘积来确定，这种方法要求用于制备非晶合金的原始材料在成分上是均匀的，且非晶形成能力较强。能够用这种方法制备大块非晶合金意味着可以用连续的方法制备出大尺寸异形的非晶样品。此外，高压技术也可应用于大块非晶合金的制备。压力是影响合金状态的一个重要的热力学参数，高压下有些合金的凝固点降低，可通过快速卸载的方法使合金获得大的过冷度而产生非晶。摘自《先进材料导论》

⑵ 非晶合金变压器有哪些优点缺点是什么

非晶合金变压器的优点：
1、超低损耗特性，省能源、用电效率高；
2、非晶金属材料制造时使用较低能源以及其超低的损耗特性，可大幅节省电力消耗及减少电厂发电量，相对的减少CO₂、SO₂废气的排放，降低对环境污染及温室效应，免保养，无污染；
3、运转温度低、绝缘老化慢、变压器使用寿命长；
4、高超载能力，高机械强度；
5、非晶铁心在通过较高频率磁通时，仍具有低铁损及低激磁电流的特性而不致产生铁心饱和的问题，故以非晶铁心制成的SCRBH15型非晶合金变压器具有较好的耐谐波能力；
6、投资回收效益快。
缺点：
1、使电力系统短路电流增加。由于高、中压绕组非晶合金变压器两者之间的电气连接，它只与普通双绕组变压器短路阻抗的能力(1 k / 1)时代广场，所以在使用非晶合金变压器在电力系统，使三相短路电流显著增加。和由于自耦合变压器中性点必须直接接地，因此将使系统的单相短路电流大大增加，有时甚至超过三相短路电流。
2、在调节造成一些困难。主要是由于其高、中压绕组电接触引起的非晶合金变压器可能的方式调节三个，第一个是安装在非晶合金变压器绕组分别与负载变化位置调节装置;第二个是在高压和中压线路安装额外的变压器。和这三种方法不仅是制造困难，不经济，有其缺陷以及在运行(如第三绕组电压)的影响，解决方案并不理想。
3、复杂的绕组过电压保护。由于高、中压绕组非晶合金变压器接触，任何一方在振幅对应于闪电的绕组绝缘水平激增，另一边的过电压波幅度可能超出了绝缘等级。为了避免这种现象的发生，必须在高、中压两边的出口端安装一组阀型避雷器。
4、使继电保护复杂。
非晶合金变压器（amorphous alloy transformer）是二十世纪七十年代开发研制的一种节能型变压器。非晶合金变压器产品对于安全性、可靠性的要求特别高，具有典型的技术密集型特点。世界上最早研发非晶合金变压器的国家是美国，当时由美国通用电气（GE）公司承担了非晶合金变压器的研制项目。到上世纪八十年代末实现了商品化生产。由于使用了一种新的软磁材料——非晶合金，非晶合金变压器的性能超越了各类硅钢变压器。非晶合金变压器兼具了节能性和经济性，其显著特点是空载损耗很低，符合国家产业政策和电网节能降耗的要求，是节能效果最为先进，使用成本也较为经济的配电变压器产品。

⑶ 什么是非晶合金非晶合金的结构特征非晶合金的性能特点

非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固时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。这种非晶合金具有许多独特的性能，由于它的性能优异、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。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），磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点。
铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)
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%。铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯, 适合于10kHz 以下频率使用
由于超急冷凝固，合金凝固时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，称之为非晶合金，被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、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。
在以往数千年中，人类所使用的金属或合金都是晶态结构的材料，其原子三维空间内作有序排列、形成周期性的点阵结构。
而非晶态金属或合金是指物质从液态（或气态）急速冷却时，因来不及结晶而在室温或低温保留液态原子无序排列的凝聚状态，其原子不再成长程有序、周期性和规则排列，而是出于一种长程无序排列状态。具有铁磁性的非晶态金合金又称铁磁性金属玻璃或磁性玻璃（Glassy Alloy），为了叙述方便，以下均称为非晶态合金。

⑷ 非晶合金的制备方法

1.水淬法
2.铜模吸铸法
3.铜模喷铸法
4.甩带
5.定向凝固
6.粉末冶金
7.高能球磨
等

⑸ 在高温合金熔体冷却中形成晶态和非晶态合金的工艺有什么不同

请结合结晶学和书本P61的理论和图形3.20......

⑹ 液态金属（非晶合金）问题

给你看一个图吧

橘红那个是普通材料，一般最NB的钢强度也就1GPa出出头，普通的建筑钢就两三百MPa，而现在强度最高的一种Co基的非晶合金强度可以达到6GPa

硬度是表面性质，不稳定，也很容易通过表面处理改变，一般不谈，但一般来说非晶合金的硬度要比对应晶体软，因为非晶显微结构可以随便运动，不会像晶态一样有强化相、缺陷的钉扎等。

韧性室温下大多比晶态脆，当然也有好的

疲劳性能一般，不会自动修复（能自动修复还得了？）

⑺ 快速凝固技术都有哪些方法(越多越好）

(1)气枪法 这种方法的基本原理是将熔解的合金液滴，在高压( >50 atm)惰性气体流(如Ar 或He)的突发冲击作用下，射向用高导热率材料(经常为纯铜)制成的急冷衬底上，由于极薄的液态合金与衬底紧密相贴，因而获得极高的冷却速度( >109℃/S) 。这样得到的是一块多孔的合金薄膜，其最薄的厚度小于0.5~1.0 μm (冷速达109℃/S)。
(2)旋铸法(chill block melt-spinning)。旋铸法是将熔融的合金液自钳锅底孔射向一高速旋转的、以高导热系数材料制成的辊子表面。由于辊面运动的线速度很高( >30~50 m/s)，故液态合金在辊面上凝固为一条很薄的条带(厚度不到15-20μm左右)。合金条带在凝固时是与辊面紧密相贴的，因而可达到(106~107 ℃/S)的冷却速度。显然，辊面运动的线速度越高，合金液的流量越大，则所获得的合金条带就越薄，冷却速度也就越高。用这种方法可获得连续、致密的合金条带。不但可以方便地用于各种物理、化学性能的测试，而且可以作为生产快速凝固合金的工艺方法来使用，目前己成为制取非晶合金条带较为普遍采用的一种方法。
(3)工作表面熔化与自淬火法(surface melting and self-quenching)。用激光束或电子束扫描工件表面，使表面极薄层的金属迅速熔化，热量由下层基底金属迅速吸收，使表面层(<10 μm）在很高的冷却速度(>108℃/S)下重新凝固。这种方法可在大尺寸工件表面获得快速凝固层，是一种具有工业应用前景的技术。

(4)雾化法(atomization) 。普通雾化法其冷却速度不超过102~103 ℃/S。为加快冷却速度，采取冷却介质的强制对流，使合金液在N2、Ar、He等气体的喷吹下，雾化凝固为细粒，或使雾化后的合金在高速水流中凝固。另一种雾化法是将熔融的合金射向一高速旋转(表面线速度可达100m/s)的铜制急冷盘上，在离心力作用下，合金雾化凝固成细粒向周围散开，通过装在盘四周的气体喷嘴喷吹惰性气体的加速冷却。用雾化法制得的合金颗粒尺寸一般为10-100μm。在理想的条件下，可达到106 ℃/S的冷却速度。这些合金粉末通过动态紧实，等热静压或热挤等工艺，制成块料及成型零件。

⑻ 非晶态合金有哪些用途

中国研发的千吨级非晶带材生产线成功喷出了220毫米宽的带材，还成功的实现了在线自动卷取，在项目的实施过程中，突出了工程化和配套化，这标志着中国在非晶材料的研究和生产方面都达到了国际先进的水平。另外，中国在非晶带材产业化关键技术、非晶配电变压器铁芯制造技术、非晶丝材制备技术、非晶铁芯应用开发技术等方面也取得了突破性的进展。在国际上，许多国家也都投入了巨额的资金来发展这种非晶态合金产业。

非晶态合金是一种高新技术的材料，也被称为是跨世纪具有新型功能的材料。它是电力、电子、计算机、通讯等高新技术领域的关键材料，具有卓越的物理、化学和力学性能。它的市场需求量将会非常的大，产业化前景也将会非常的广阔。

⑼ 非晶合金是什么意思

就是在冷却速度很大（现在很多合金不需要了），金属来不及结晶形核长大，直接冷却为玻璃态，当然非晶合金和玻璃金属略有差别，但是基本混用了，除了快速冷却，还可以用机械合金化，就是把它磨的很碎也会变成非晶

⑽ 非晶态合金的特点

一种没有原子三维周期性排列的金属或合金固体。
它在超过几个原子间距范围以外，不具有长程有序的晶体点阵排列。
和普通晶态金属与合金相比，非晶态金属与合金具有较高的强度、良好的磁学性能和抗腐蚀性能等，通常又称之为金属玻璃或玻璃态合金。可部分替代硅钢、玻莫合金和铁氧体等软磁材料，且综合性能高于这些材料。
最早发现非晶合金的是1940年左右由美国科学家通过电解做出来的，后来美国另外一个科学家通过液体凝固做出了金-硅非晶合金。到上世纪七八十年代，许多的科学家研究非晶合金，但是一直没有太大的进展，到1990年，我国留学生张涛在日本留学期间，发现了大块非晶材料。从此，大块非晶材料有了很快的发展，如今国内高校和科研机构对金属非晶材料的研究比较多，科研成果也比较突出。
基于非晶金属材料有很好的性能，大部分的研究是将大块非晶如何应用于生产。但由于非晶合金的体系不是很完善，种类也不是很多，也有一大部分科研团队在开发新的非晶态合金。