體塊非晶合金的直接凝固法有哪些

⑴ 大塊非晶合金的幾種常用的制備方法

由於受非晶形成能力的限制，長期以來非晶合金主要以粉末，細絲，薄帶等低維材料的形式使用。大塊非晶合金材料的出現是非晶合金材料制備技術的巨大進步，大塊非晶合金材料常用的具體的制備方法有以下幾種： 1．氬弧爐熔煉法 將各組分混合後利用氬弧爐直接煉制非晶製品。此法只能煉制尺寸較小的非晶樣品，且非晶樣品的形狀一般為紐扣狀，不易加工成型。另外此法對合金體系的非晶形成能力要求高，否則樣品或樣品的心部不能形成非晶，樣品和坩堝直接接觸的底部有時未完全熔化，可成為結晶相與成的核心，也易出現結晶相。氬弧爐的熔煉溫度很高，經常用於煉制前的混料過程，即首先用氬弧爐煉制出易形成非晶的合金，然後用其他快冷方法得到大塊非晶合金。 2．石英管水淬法 將大塊非晶合金的配料密封在抽成真空的石英管中，加熱後水淬冷卻，獲得大塊非晶合金。如果合金中有高熔點組成，可先在氬弧爐中混料製成合金後再封裝到石英管中。此法的優點是設備投資小，封裝石英管的部門很容易找到，且易得到尺寸較大的圓柱形大塊非晶棒。缺點是每制備一次非晶樣品均須封一次石英管，且淬火時石英管要被破壞。石英管水淬法在非晶合金的科學研究中常用。為提高淬火時的冷卻能力，也可將試樣封在不銹鋼管中水淬，用這種方法也可制備出異型樣品。 3．銅模鑄造法 此法是在加熱裝置的下方設置一水冷銅模，非晶合金組分熔化後靠吸鑄或其他方法進入水冷銅模冷卻形成非晶。此法雖然要求有專門的設備，但由於冷速較高能制備較大尺寸的非晶樣品，而且可用不同的模具制備出不同形狀的非晶樣品，也可制備形狀復雜的非晶樣品。銅模鑄造法，尤其是帶有吸鑄裝置的，由於有這些優點而被廣泛應用。 4．定向區域熔煉法 定向區域熔煉法的冷卻速度可由固液界面的移動速度和爐內的溫度梯度的乘積來確定，這種方法要求用於制備非晶合金的原始材料在成分上是均勻的，且非晶形成能力較強。能夠用這種方法制備大塊非晶合金意味著可以用連續的方法制備出大尺寸異形的非晶樣品。此外，高壓技術也可應用於大塊非晶合金的制備。壓力是影響合金狀態的一個重要的熱力學參數，高壓下有些合金的凝固點降低，可通過快速卸載的方法使合金獲得大的過冷度而產生非晶。摘自《先進材料導論》

⑵ 非晶合金變壓器有哪些優點缺點是什麼

非晶合金變壓器的優點：
1、超低損耗特性，省能源、用電效率高；
2、非晶金屬材料製造時使用較低能源以及其超低的損耗特性，可大幅節省電力消耗及減少電廠發電量，相對的減少CO₂、SO₂廢氣的排放，降低對環境污染及溫室效應，免保養，無污染；
3、運轉溫度低、絕緣老化慢、變壓器使用壽命長；
4、高超載能力，高機械強度；
5、非晶鐵心在通過較高頻率磁通時，仍具有低鐵損及低激磁電流的特性而不致產生鐵心飽和的問題，故以非晶鐵心製成的SCRBH15型非晶合金變壓器具有較好的耐諧波能力；
6、投資回收效益快。
缺點：
1、使電力系統短路電流增加。由於高、中壓繞組非晶合金變壓器兩者之間的電氣連接，它只與普通雙繞組變壓器短路阻抗的能力(1 k / 1)時代廣場，所以在使用非晶合金變壓器在電力系統，使三相短路電流顯著增加。和由於自耦合變壓器中性點必須直接接地，因此將使系統的單相短路電流大大增加，有時甚至超過三相短路電流。
2、在調節造成一些困難。主要是由於其高、中壓繞組電接觸引起的非晶合金變壓器可能的方式調節三個，第一個是安裝在非晶合金變壓器繞組分別與負載變化位置調節裝置;第二個是在高壓和中壓線路安裝額外的變壓器。和這三種方法不僅是製造困難，不經濟，有其缺陷以及在運行(如第三繞組電壓)的影響，解決方案並不理想。
3、復雜的繞組過電壓保護。由於高、中壓繞組非晶合金變壓器接觸，任何一方在振幅對應於閃電的繞組絕緣水平激增，另一邊的過電壓波幅度可能超出了絕緣等級。為了避免這種現象的發生，必須在高、中壓兩邊的出口端安裝一組閥型避雷器。
4、使繼電保護復雜。
非晶合金變壓器（amorphous alloy transformer）是二十世紀七十年代開發研製的一種節能型變壓器。非晶合金變壓器產品對於安全性、可靠性的要求特別高，具有典型的技術密集型特點。世界上最早研發非晶合金變壓器的國家是美國，當時由美國通用電氣（GE）公司承擔了非晶合金變壓器的研製項目。到上世紀八十年代末實現了商品化生產。由於使用了一種新的軟磁材料——非晶合金，非晶合金變壓器的性能超越了各類硅鋼變壓器。非晶合金變壓器兼具了節能性和經濟性，其顯著特點是空載損耗很低，符合國家產業政策和電網節能降耗的要求，是節能效果最為先進，使用成本也較為經濟的配電變壓器產品。

⑶ 什麼是非晶合金非晶合金的結構特徵非晶合金的性能特點

非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固時原子來不及有序排列結晶，得到的固態合金是長程無序結構，沒有晶態合金的晶粒、晶界存在。這種非晶合金具有許多獨特的性能，由於它的性能優異、工藝簡單，從80年代開始成為國內外材料科學界的研究開發重點。鐵基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B類金屬元素所構成,它具有高飽和磁感應強度（1.54T），磁導率、激磁電流和鐵損等各方面都優於硅鋼片的特點。
鐵基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)
特別是鐵損低（為取向硅鋼片的1/3－1/5），代替硅鋼做配電變壓器可節能60－70%。鐵基非晶合金的帶材厚度為0.03mm左右，廣泛應用於配電變壓器、大功率開關電源、脈沖變壓器、磁放大器、中頻變壓器及逆變器鐵芯, 適合於10kHz 以下頻率使用
由於超急冷凝固，合金凝固時原子來不及有序排列結晶，得到的固態合金是長程無序結構，沒有晶態合金的晶粒、晶界存在，稱之為非晶合金，被稱為是冶金材料學的一項革命。這種非晶合金具有許多獨特的性能，如優異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高的強度、硬度和韌性，高的電阻率和機電耦合性能等。由於它的性能優異、工藝簡單，從80年代開始成為國內外材料科學界的研究開發重點。
在以往數千年中，人類所使用的金屬或合金都是晶態結構的材料，其原子三維空間內作有序排列、形成周期性的點陣結構。
而非晶態金屬或合金是指物質從液態（或氣態）急速冷卻時，因來不及結晶而在室溫或低溫保留液態原子無序排列的凝聚狀態，其原子不再成長程有序、周期性和規則排列，而是出於一種長程無序排列狀態。具有鐵磁性的非晶態金合金又稱鐵磁性金屬玻璃或磁性玻璃（Glassy Alloy），為了敘述方便，以下均稱為非晶態合金。

⑷ 非晶合金的制備方法

1.水淬法
2.銅模吸鑄法
3.銅模噴鑄法
4.甩帶
5.定向凝固
6.粉末冶金
7.高能球磨
等

⑸ 在高溫合金熔體冷卻中形成晶態和非晶態合金的工藝有什麼不同

請結合結晶學和書本P61的理論和圖形3.20......

⑹ 液態金屬（非晶合金）問題

給你看一個圖吧

橘紅那個是普通材料，一般最NB的鋼強度也就1GPa出出頭，普通的建築鋼就兩三百MPa，而現在強度最高的一種Co基的非晶合金強度可以達到6GPa

硬度是表面性質，不穩定，也很容易通過表面處理改變，一般不談，但一般來說非晶合金的硬度要比對應晶體軟，因為非晶顯微結構可以隨便運動，不會像晶態一樣有強化相、缺陷的釘扎等。

韌性室溫下大多比晶態脆，當然也有好的

疲勞性能一般，不會自動修復（能自動修復還得了？）

⑺ 快速凝固技術都有哪些方法(越多越好）

(1)氣槍法 這種方法的基本原理是將熔解的合金液滴，在高壓( >50 atm)惰性氣體流(如Ar 或He)的突發沖擊作用下，射向用高導熱率材料(經常為純銅)製成的急冷襯底上，由於極薄的液態合金與襯底緊密相貼，因而獲得極高的冷卻速度( >109℃/S) 。這樣得到的是一塊多孔的合金薄膜，其最薄的厚度小於0.5~1.0 μm (冷速達109℃/S)。
(2)旋鑄法(chill block melt-spinning)。旋鑄法是將熔融的合金液自鉗鍋底孔射向一高速旋轉的、以高導熱系數材料製成的輥子表面。由於輥面運動的線速度很高( >30~50 m/s)，故液態合金在輥面上凝固為一條很薄的條帶(厚度不到15-20μm左右)。合金條帶在凝固時是與輥面緊密相貼的，因而可達到(106~107 ℃/S)的冷卻速度。顯然，輥面運動的線速度越高，合金液的流量越大，則所獲得的合金條帶就越薄，冷卻速度也就越高。用這種方法可獲得連續、緻密的合金條帶。不但可以方便地用於各種物理、化學性能的測試，而且可以作為生產快速凝固合金的工藝方法來使用，目前己成為製取非晶合金條帶較為普遍採用的一種方法。
(3)工作表面熔化與自淬火法(surface melting and self-quenching)。用激光束或電子束掃描工件表面，使表面極薄層的金屬迅速熔化，熱量由下層基底金屬迅速吸收，使表面層(<10 μm）在很高的冷卻速度(>108℃/S)下重新凝固。這種方法可在大尺寸工件表面獲得快速凝固層，是一種具有工業應用前景的技術。

(4)霧化法(atomization) 。普通霧化法其冷卻速度不超過102~103 ℃/S。為加快冷卻速度，採取冷卻介質的強制對流，使合金液在N2、Ar、He等氣體的噴吹下，霧化凝固為細粒，或使霧化後的合金在高速水流中凝固。另一種霧化法是將熔融的合金射向一高速旋轉(表面線速度可達100m/s)的銅制急冷盤上，在離心力作用下，合金霧化凝固成細粒向周圍散開，通過裝在盤四周的氣體噴嘴噴吹惰性氣體的加速冷卻。用霧化法製得的合金顆粒尺寸一般為10-100μm。在理想的條件下，可達到106 ℃/S的冷卻速度。這些合金粉末通過動態緊實，等熱靜壓或熱擠等工藝，製成塊料及成型零件。

⑻ 非晶態合金有哪些用途

中國研發的千噸級非晶帶材生產線成功噴出了220毫米寬的帶材，還成功的實現了在線自動卷取，在項目的實施過程中，突出了工程化和配套化，這標志著中國在非晶材料的研究和生產方面都達到了國際先進的水平。另外，中國在非晶帶材產業化關鍵技術、非晶配電變壓器鐵芯製造技術、非晶絲材制備技術、非晶鐵芯應用開發技術等方面也取得了突破性的進展。在國際上，許多國家也都投入了巨額的資金來發展這種非晶態合金產業。

非晶態合金是一種高新技術的材料，也被稱為是跨世紀具有新型功能的材料。它是電力、電子、計算機、通訊等高新技術領域的關鍵材料，具有卓越的物理、化學和力學性能。它的市場需求量將會非常的大，產業化前景也將會非常的廣闊。

⑼ 非晶合金是什麼意思

就是在冷卻速度很大（現在很多合金不需要了），金屬來不及結晶形核長大，直接冷卻為玻璃態，當然非晶合金和玻璃金屬略有差別，但是基本混用了，除了快速冷卻，還可以用機械合金化，就是把它磨的很碎也會變成非晶

⑽ 非晶態合金的特點

一種沒有原子三維周期性排列的金屬或合金固體。
它在超過幾個原子間距范圍以外，不具有長程有序的晶體點陣排列。
和普通晶態金屬與合金相比，非晶態金屬與合金具有較高的強度、良好的磁學性能和抗腐蝕性能等，通常又稱之為金屬玻璃或玻璃態合金。可部分替代硅鋼、玻莫合金和鐵氧體等軟磁材料，且綜合性能高於這些材料。
最早發現非晶合金的是1940年左右由美國科學家通過電解做出來的，後來美國另外一個科學家通過液體凝固做出了金-硅非晶合金。到上世紀七八十年代，許多的科學家研究非晶合金，但是一直沒有太大的進展，到1990年，我國留學生張濤在日本留學期間，發現了大塊非晶材料。從此，大塊非晶材料有了很快的發展，如今國內高校和科研機構對金屬非晶材料的研究比較多，科研成果也比較突出。
基於非晶金屬材料有很好的性能，大部分的研究是將大塊非晶如何應用於生產。但由於非晶合金的體系不是很完善，種類也不是很多，也有一大部分科研團隊在開發新的非晶態合金。