非晶合金研究報(bào)告(存儲(chǔ)版)
【正文】 的尺寸受到很大的限制。另外，粉末固結(jié)成形法經(jīng)常使非晶特性受到損害，性能較差。 SPS 是利用外加脈沖強(qiáng)電流形成的電場(chǎng)清除粉末顆粒表面氧化物和吸附的氣體，并活化粉末顆粒表面，提高顆粒表面的擴(kuò)散能力，再在外加壓力下利用強(qiáng)電流短時(shí)加熱粉體進(jìn)行快速燒結(jié)致密化，其消耗的電能僅為傳統(tǒng)燒結(jié)工藝的 1／ 5～ 1／ 3。用大塊 zr 基非晶制作的高爾夫球頭，由于沒有晶界、位錯(cuò)等缺陷，在受到?jīng)_擊時(shí)能量損失很少，可以把更多的能量傳遞給球，將球擊得更遠(yuǎn)，同時(shí)球與桿作用的時(shí)間加長(zhǎng)，有利于對(duì)球的控制。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電力供應(yīng)的不匹配，電力短缺代價(jià)也越來(lái)越大。另外，新型大塊非晶還具有類似于貧鈾合金的高絕熱剪切敏感性和更高的強(qiáng)度，這種特殊性能使得它適合于用來(lái)制造穿甲彈，因而已引起美國(guó)軍方的高度重視。 (3)如何降低成本 。深過(guò)冷結(jié)合液淬法可避免合金母材與容器壁直接接觸，最大限度地避免了非均質(zhì)形核。 表 2 安泰科技非晶材料產(chǎn)品線概覽 類別 主要應(yīng)用領(lǐng)域 鐵基非晶合金帶材 中頻電源變壓器鐵芯，用于高功率密度的變速電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的定子及轉(zhuǎn)子等 鐵基納米晶帶材 作為各種形式的高頻（ 20kHz－ 100kHz）開關(guān)電源中的大中小功率的主變壓器、控制變壓器、濾波電感、儲(chǔ)能電感、電抗器、磁放大器、飽和電抗器鐵芯、 EMC 濾波器共模電感和差模電感鐵芯、 ISDN 微型隔離變壓器鐵芯；同時(shí)廣泛應(yīng)用于各種類型不同精度的互感器鐵芯 中頻變壓器鐵芯 各種中頻變壓器鐵芯，如航空變壓器、鐵路控制系統(tǒng)變壓器、機(jī)械零件淬火設(shè)備變壓器、激光電源變壓器等 電抗器矩形鐵芯 高頻大功率開關(guān)電源中的輸出濾波電抗器及某些不間斷電源中12 的主變壓器 大功率開關(guān)變壓器環(huán)形鐵芯 大功率開關(guān)電源主變壓器（如逆變電源、 X 光電源、激光電源、通訊設(shè)備電源、高頻感應(yīng)加熱電源、 UPS） A 型抗直流漏電鐵芯 PFC 環(huán)形開口電感鐵芯 漏電保護(hù)開關(guān)用互感器環(huán)狀鐵芯 小型開關(guān)變壓器環(huán)形鐵芯 各種中小功 率的開關(guān)電源模塊的主變壓器、脈沖變壓器、控制變壓器等 EMC共模電感環(huán)形鐵芯 共模噪聲抑制作用，在精密設(shè)備保護(hù)，電網(wǎng) EMI 諧波過(guò)濾等各種 EMC 場(chǎng)合廣泛應(yīng)用 中高壓電流互感器鐵芯 、 、 精度等級(jí)的精密電流互感器，環(huán)氧灌封套管式電流互感器，氣絕緣或油浸開關(guān)設(shè)備，低壓、中壓、高壓開關(guān)設(shè)備，以及其它的電力傳輸和配電系統(tǒng)設(shè)備 緊密電流小互感器鐵芯 電子電度表，精密功率表，機(jī)械控制中電流過(guò)載保護(hù)，工業(yè)自動(dòng)化中電流控制 在產(chǎn)能規(guī)模方面，安泰科技目前正在建設(shè)年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸規(guī)模的非晶帶材生產(chǎn)線，根據(jù)安泰 科技提供的年報(bào)數(shù)據(jù)顯示， 該公司 2021年非晶帶材的銷量有望達(dá)到 2萬(wàn)噸 。 在市場(chǎng)策略方面，日立科技非常注重下游產(chǎn)業(yè)鏈上市場(chǎng)與客戶的培育， 通過(guò)各種形式與途徑在變壓器生產(chǎn)企業(yè)，電網(wǎng)企業(yè)推介 非晶合金材料 ，通過(guò)培育重點(diǎn)客戶、典型市場(chǎng)來(lái)（“江蘇模式”）持續(xù)提升其在變壓器生產(chǎn)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和市場(chǎng)份額。在 2021 年，中國(guó)新增的非晶配變?nèi)萘看蠹s為2021 萬(wàn) KVA，并持續(xù)以高速增長(zhǎng)，其中江蘇省 較為典型，其 新增的變壓器，非晶占了極高的比例。 ” 國(guó)家電網(wǎng)公司在 2021 年通過(guò)與業(yè)界合作，研究使用非晶變壓器的效益，研究結(jié)果在 2021 年上報(bào)，各方反應(yīng)正面； 2021年 ，中國(guó) 選取非晶變壓器作為電網(wǎng)節(jié)能的一項(xiàng)重要技術(shù)，并在國(guó)內(nèi)大規(guī)模鋪開。另外， HB1 的飽和 磁通密度比 SA1提高了 5%， 有利于變壓器設(shè)計(jì) 小型化 ， 減少 帶材、銅、油等用料 消耗 。目前該公司擁有 5條帶材生產(chǎn)線 ，可生產(chǎn)寬度在 100mm以下的不同規(guī)格的鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶帶材和鐵基超微晶帶材 。 要解決上述問(wèn)題，可以從以下幾個(gè)方面 人手： (1)以現(xiàn)有的理論來(lái)指導(dǎo)合金成分設(shè)計(jì)，增加合金組元數(shù)量可以降低合金的熔點(diǎn)，提高合金的玻璃化溫?fù)窈侠淼脑映叽缗浜?，以便?gòu)成更加緊密的無(wú)序堆積；減小自由體積，使流動(dòng)性更小；另外還要合理選擇合金的組元，組元的選擇相當(dāng)復(fù)11 雜，如何高效地選擇合金組元尚有待人們的深人研究。 (2)如何提高穩(wěn)定性。用這種強(qiáng)化的大塊非晶合金來(lái)做穿甲彈的彈芯，具有“自銳”效應(yīng)。 目前，一種體積小、重量輕的非晶態(tài)軟磁材料以損耗低、導(dǎo)磁高的優(yōu)異特性正逐步代替一部分傳統(tǒng)的硅鋼、坡莫合金和鐵氧體材料，成為目前越來(lái)越引人注目的新型功能材料之一 。 由于大塊非晶合金可在熔融液體中直接形成，因而在過(guò)冷液相區(qū)具有超塑成形能力，容易加工成不同的形狀，現(xiàn)已用來(lái)制作微型模具，也可以進(jìn)行微型零件的成型，以及具有復(fù)雜形狀的零件的近終成形。由于 爆炸焊接具有結(jié)合力大、熱影響區(qū)域小的優(yōu)點(diǎn)，因此焊合過(guò)程中不會(huì)發(fā)生晶化轉(zhuǎn)變。 由于粉末固結(jié)成形法可以制備大尺寸的非晶 ，還可以進(jìn)行大量制備，是一種極有前途的制備大塊非晶的方法，原則上講粉末固結(jié)成形法也是有效的，但實(shí)際上存在不少問(wèn)題，比如若過(guò)冷溫度區(qū)間較窄，獲得非晶粉末完全彌合而不發(fā)生晶化的玻璃態(tài)是很困難的，所以該工藝的關(guān)鍵還是要尋找具有較大過(guò)冷溫度區(qū)間的合金系列，目前主要集中在對(duì) Zr 基和 Al 基合金的研究上。吸鑄的優(yōu)點(diǎn)是，采用高頻或中頻感應(yīng)加熱，合金熔化速度快，電磁攪拌使合金成分更加均勻，加上熔煉數(shù)次，臨界冷卻速度將明顯下降，這是因?yàn)榉磸?fù)熔煉提高了熔體純度，消除了非均質(zhì) 形核點(diǎn)，同時(shí)還適合于大尺寸樣品的制備。這種方法在制備高熔點(diǎn)的非晶合金方面具有其它方法所不能比擬的優(yōu)勢(shì)。 大塊非晶合金具有很強(qiáng)的非晶形成能力，突破了傳統(tǒng)非晶合金的制造上需要高的冷卻速率的工藝限制，在較低的冷卻速率下就可以形成較大體積 。通過(guò)斷裂面特征的研究可能為尋找非晶合金韌化途徑提供重要幫助。 非晶形成能力與設(shè)計(jì)是非晶合金材料研究中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。合金系列涉及到過(guò)渡金屬一類金屬系、鋯基、鉬基、鎂基等，研究方法覆蓋了從模鑄法到水淬、粉末冶金、區(qū)域熔煉等多種方法。 中國(guó)科學(xué)院物理研究所汪衛(wèi)華研究組在非晶方面的研究近年來(lái)取得了重大進(jìn)展，其主要工作集中在稀土基非晶的制備和力學(xué)性能的研究上；中國(guó)科學(xué)院金屬研究所張哲峰等人主要研究不同非晶材料的拉伸和壓縮變形與斷裂特征，還總結(jié)了不同非晶材料在拉伸和壓縮及斷裂時(shí)的不對(duì)稱性；清華大學(xué)姚可夫等人采用玻璃包覆提純技術(shù)和水淬及空冷方法制備了 Pd— Si二元非晶球形樣品；西安交通大學(xué)張臨財(cái)?shù)热擞懻摿说诙鄬?duì) Zr基非晶復(fù)合材料力學(xué)性能的影響；哈爾濱工業(yè)大學(xué)黃永江等人研究了 Ti 4 2_ Zr ． Cu 。從
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