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1、第四章第四章 非晶态固体及非晶态固体及 其制备技术其制备技术 王娟娟王娟娟王娟娟王娟娟 E-mail:E-mail:QQ:84733433QQ:84733433 固固固固体体体体物物物物质质质质，有有有有很很很很大大大大一一一一部部部部分分分分是是是是非非非非晶晶晶晶态态态态物物物物质质质质，具具具具有有有有悠悠悠悠久久久久的的的的使使使使用用用用历历历历史史史史，早早早早在在在在二二二二千千千千多多多多年年年年以以以以前前前前，我我我我们们们们的的的的祖祖祖祖先先先先就就就就开开开开始始始始使使使使用用用用玻玻玻玻璃璃璃璃和和和和陶陶陶陶釉釉釉釉。不不不不过过过过非非非非晶晶晶晶态态态态物物
2、物物质质质质的的的的物物物物理理理理和和和和化化化化学学学学的的的的生生生生产产产产和和和和发发发发展展展展只只只只不不不不过过过过只只只只是是是是近近近近几几几几十十十十年年年年的的的的事事事事。从从从从19471947年年年年A.BrennerA.Brenner等等等等人人人人用用用用电电电电解解解解和和和和化化化化学学学学沉沉沉沉积积积积方方方方法法法法获获获获得得得得Ni-PNi-P、Co-PCo-P等等等等非非非非晶晶晶晶态态态态薄薄薄薄膜膜膜膜用用用用作作作作金金金金属属属属保保保保护护护护层层层层算算算算起起起起至至至至今今今今，也也也也只只只只是是是是5050多多多多年年年年。
3、因因因因而而而而，有有有有关关关关非非非非晶晶晶晶态态态态材材材材料料料料的的的的理理理理论论论论还还还还不不不不算算算算成成成成熟熟熟熟。然然然然而而而而，非非非非晶晶晶晶态材料的发展和应用却很迅速。态材料的发展和应用却很迅速。态材料的发展和应用却很迅速。态材料的发展和应用却很迅速。我我我我们们们们知知知知道道道道，物物物物质质质质的的的的聚聚聚聚集集集集态态态态，从从从从气气气气体体体体、液液液液体体体体到到到到固固固固体体体体，从从从从有有有有序序序序度度度度来来来来讲讲讲讲，其其其其中中中中原原原原子子子子或或或或分分分分子子子子排排排排列列列列有有有有序序序序度度度度是是是是从从从从
4、低低低低到到到到高高高高。非非非非晶晶晶晶态态态态物物物物质质质质可可可可以以以以看看看看作作作作有有有有序序序序度度度度介介介介于于于于晶晶晶晶体体体体和和和和液液液液体体体体之之之之间间间间的的的的一一一一种种种种聚聚聚聚集集集集态态态态。它它它它和和和和液液液液晶晶晶晶一一一一样样样样，不不不不像像像像晶晶晶晶态态态态物物物物质质质质那那那那样样样样具具具具有有有有完完完完善善善善的的的的近近近近程程程程和和和和远远远远程程程程有有有有序序序序，而而而而是是是是不不不不存存存存在在在在长长长长程程程程有有有有序序序序，仅仅仅仅具具具具有有有有近近近近程程程程有有有有序序序序。因因因因此此
5、此此“短短短短程程程程有有有有序序序序”是是是是非非非非晶晶晶晶态态态态固固固固体体体体的的的的基基基基本本本本特特特特征征征征之之之之一一一一。这这这这种种种种“近近近近程程程程”范范范范围围围围一一一一般般般般只只只只是是是是个个个个小小小小区区区区间间间间，大约为大约为大约为大约为100150nm100150nm。1概论2（1 1）只存在小区间范围内的短程有序，在近程或次近邻的）只存在小区间范围内的短程有序，在近程或次近邻的）只存在小区间范围内的短程有序，在近程或次近邻的）只存在小区间范围内的短程有序，在近程或次近邻的原子间的键合（如配位数、原子间距、键角、键长原子间的键合（如配位数、原
6、子间距、键角、键长原子间的键合（如配位数、原子间距、键角、键长原子间的键合（如配位数、原子间距、键角、键长等）具有某种规律性，但没有长程序；等）具有某种规律性，但没有长程序；等）具有某种规律性，但没有长程序；等）具有某种规律性，但没有长程序；（2 2）非晶态材料的）非晶态材料的）非晶态材料的）非晶态材料的X-X-射线衍射花样是有较宽的晕和弥散的射线衍射花样是有较宽的晕和弥散的射线衍射花样是有较宽的晕和弥散的射线衍射花样是有较宽的晕和弥散的环组成，没有表征结晶态特征的任何斑点和条纹，用环组成，没有表征结晶态特征的任何斑点和条纹，用环组成，没有表征结晶态特征的任何斑点和条纹，用环组成，没有表征结晶
7、态特征的任何斑点和条纹，用电子显微镜也看不到晶粒间界、晶格缺陷等形成的衍电子显微镜也看不到晶粒间界、晶格缺陷等形成的衍电子显微镜也看不到晶粒间界、晶格缺陷等形成的衍电子显微镜也看不到晶粒间界、晶格缺陷等形成的衍衬反差；衬反差；衬反差；衬反差；（3 3）当温度升高时，在某个很窄的温度区间，会发生明显）当温度升高时，在某个很窄的温度区间，会发生明显）当温度升高时，在某个很窄的温度区间，会发生明显）当温度升高时，在某个很窄的温度区间，会发生明显的结构相变，因而它是一种亚稳相。的结构相变，因而它是一种亚稳相。的结构相变，因而它是一种亚稳相。的结构相变，因而它是一种亚稳相。由于人们最为熟悉的玻璃是非晶态
8、，所以也把非晶态称由于人们最为熟悉的玻璃是非晶态，所以也把非晶态称由于人们最为熟悉的玻璃是非晶态，所以也把非晶态称由于人们最为熟悉的玻璃是非晶态，所以也把非晶态称 作作作作无定形体无定形体无定形体无定形体或或或或玻璃体（玻璃体（玻璃体（玻璃体（AmorphousorGlassyStatesAmorphousorGlassyStates）2 非晶微观结构上的特征3vv非晶合金的结构特点：非晶合金的结构特点：非晶合金的结构特点：非晶合金的结构特点：1)1)结结结结构构构构上上上上呈呈呈呈拓拓拓拓扑扑扑扑密密密密堆堆堆堆长长长长程程程程无无无无序序序序，但但但但在在在在长长长长程程程程无无无无序序序
9、序的的的的三三三三维维维维空空空空间间间间又又又又无无无无序序序序的的的的分分分分布布布布着着着着短短短短程程程程有有有有序序序序的的的的“晶晶晶晶态态态态小小小小集集集集团团团团”或或或或“伪伪伪伪晶晶晶晶核核核核”，其其其其大大大大小小小小不不不不超超超超过过过过几几几几个个个个晶晶晶晶格格格格的范围。的范围。的范围。的范围。2)2)均均均均匀匀匀匀的的的的各各各各相相相相同同同同一一一一性性性性：非非非非晶晶晶晶合合合合金金金金中中中中原原原原子子子子排排排排列列列列是是是是原原原原子子子子尺尺尺尺度度度度的的的的无无无无序序序序，不不不不存存存存在在在在结结结结晶晶晶晶金金金金属属属属
10、所所所所具具具具有有有有的的的的晶晶晶晶界界界界、双双双双晶晶晶晶、堆堆堆堆垛垛垛垛、层层层层错错错错、偏偏偏偏析析析析和和和和析析析析出出出出物物物物等等等等局局局局部部部部的的的的组组组组织织织织不不不不均均均均匀匀匀匀缺缺缺缺陷陷陷陷，是是是是一一一一种种种种原原原原子子子子尺尺尺尺度度度度组组组组织织织织均均均均一一一一的的的的材材材材料料料料，具具具具有有有有各各各各向向向向同同同同性性性性的的的的特点；特点；特点；特点；3)3)简简简简单单单单单单单单原原原原子子子子结结结结构构构构：由由由由于于于于是是是是单单单单原原原原子子子子组组组组成成成成，故故故故与与与与分分分分子子子子
11、组组组组成成成成的的的的玻玻玻玻璃璃璃璃、高高高高分分分分子聚合物相比，是一种更加理想的单原子非晶结构材料；子聚合物相比，是一种更加理想的单原子非晶结构材料；子聚合物相比，是一种更加理想的单原子非晶结构材料；子聚合物相比，是一种更加理想的单原子非晶结构材料；4)4)材材材材料料料料特特特特性性性性的的的的调调调调控控控控性性性性：非非非非晶晶晶晶态态态态合合合合金金金金不不不不受受受受化化化化合合合合价价价价的的的的限限限限制制制制，在在在在较较较较宽宽宽宽的的的的成成成成分分分分范范范范围围围围内内内内可可可可以以以以自自自自由由由由调调调调节节节节其其其其组组组组成成成成。因因因因此此此此
12、，它它它它具具具具有有有有许许许许多多多多结结结结晶晶晶晶合合合合金金金金所所所所不不不不具具具具有有有有优优优优异异异异的材料特性的调控性。的材料特性的调控性。的材料特性的调控性。的材料特性的调控性。5)5)热热热热力力力力学学学学上上上上处处处处于于于于亚亚亚亚稳稳稳稳态态态态，晶晶晶晶化化化化温温温温度度度度以以以以上上上上将将将将发发发发生生生生晶晶晶晶态态态态结结结结构构构构相相相相变变变变，但但但但晶晶晶晶化化化化温温温温度以下能长期稳定存在。度以下能长期稳定存在。度以下能长期稳定存在。度以下能长期稳定存在。4vv非晶合金材料的特性：非晶合金材料的特性：非晶合金材料的特性：非晶合金
13、材料的特性：1)1)高高高高力力力力学学学学性性性性能能能能：高高高高屈屈屈屈服服服服强强强强度度度度、高高高高硬硬硬硬度度度度、高高高高比比比比强强强强度度度度，超超超超弹弹弹弹性性性性（高弹性极限）、高耐磨损性等；（高弹性极限）、高耐磨损性等；（高弹性极限）、高耐磨损性等；（高弹性极限）、高耐磨损性等；2)2)物理特性：高透磁率、高电阻率、耐放射线特性等；物理特性：高透磁率、高电阻率、耐放射线特性等；物理特性：高透磁率、高电阻率、耐放射线特性等；物理特性：高透磁率、高电阻率、耐放射线特性等；3)3)化学性能：高耐腐蚀性、高催化活性化学性能：高耐腐蚀性、高催化活性化学性能：高耐腐蚀性、高催化
14、活性化学性能：高耐腐蚀性、高催化活性4)4)精密成形性：低熔点、良好的铸造特性、低的热膨胀系精密成形性：低熔点、良好的铸造特性、低的热膨胀系精密成形性：低熔点、良好的铸造特性、低的热膨胀系精密成形性：低熔点、良好的铸造特性、低的热膨胀系数、对铸型的形状及表面的精密复写性；数、对铸型的形状及表面的精密复写性；数、对铸型的形状及表面的精密复写性；数、对铸型的形状及表面的精密复写性；5 非非非非晶晶晶晶态态态态材材材材料料料料受受受受到到到到人人人人们们们们的的的的重重重重视视视视是是是是从从从从2020世世世世纪纪纪纪5050年年年年代代代代开开开开始始始始的的的的。19581958年年年年召召召
15、召开开开开了了了了第第第第一一一一次次次次非非非非晶晶晶晶态态态态固固固固体体体体国国国国际际际际会会会会议议议议，尤尤尤尤其其其其是是是是19601960年年年年从从从从液液液液态态态态骤骤骤骤冷冷冷冷获获获获得得得得金金金金-硅硅硅硅（AuAu7979SiSi8080）非非非非晶晶晶晶态态态态合合合合金金金金，开开开开创创创创了了了了非非非非晶晶晶晶态态态态合合合合金金金金研研研研发发发发新新新新纪纪纪纪元元元元。此此此此后后后后一一一一系系系系列列列列“金金金金属属属属玻玻玻玻璃璃璃璃”被被被被开开开开发发发发出出出出来来来来，几几几几乎乎乎乎同同同同时时时时也也也也发发发发展展展展了了
16、了了非非非非晶晶晶晶态态态态理理理理论论论论模模模模型型型型，Mott-CFOMott-CFO（莫莫莫莫特特特特-科科科科弗弗弗弗奥奥奥奥）理理理理论论论论模模模模型型型型的的的的奠奠奠奠基基基基者者者者19771977年年年年获获获获得得得得诺诺诺诺贝贝贝贝尔尔尔尔物物物物理理理理学学学学奖奖奖奖。这这这这个个个个模模模模型型型型是是是是非非非非晶晶晶晶态态态态体体体体系系系系中中中中电电电电子子子子能能能能态态态态的的的的最最最最基基基基本本本本的的的的模模模模型型型型。莫莫莫莫特特特特开开开开拓拓拓拓了了了了作作作作为为为为固固固固体体体体物物物物理理理理新新新新领领领领域域域域的的的的
17、非非非非晶晶晶晶态态态态物物物物质质质质电电电电子子子子过过过过程程程程的的的的研研研研究究究究，被被被被誉誉誉誉为为为为这这这这个个个个新新新新的的的的分分分分支支支支学学学学科科科科的的的的奠基人。奠基人。奠基人。奠基人。非非非非晶晶晶晶态态态态材材材材料料料料有有有有着着着着其其其其十十十十分分分分优优优优越越越越的的的的价价价价值值值值，应应应应用用用用范范范范围围围围也也也也十十十十分分分分广广广广泛泛泛泛，可可可可用用用用于于于于日日日日常常常常用用用用品品品品保保保保护护护护和和和和装装装装饰饰饰饰、功功功功能能能能材材材材料料料料的的的的功功功功能能能能膜膜膜膜层层层层、电电电
18、电子子子子、电电电电力力力力、化化化化工工工工等等等等领领领领域域域域，块块块块状状状状化化化化的的的的非非非非晶晶晶晶合合合合金金金金在在在在这这这这些些些些行行行行业业业业也也也也显显显显示示示示出出出出十十十十分分分分广阔的应用前景。广阔的应用前景。广阔的应用前景。广阔的应用前景。3 3非晶材料的应用非晶材料的应用6因对磁性和无序系统的电子因对磁性和无序系统的电子因对磁性和无序系统的电子因对磁性和无序系统的电子结构的基础性研究，共同获得了结构的基础性研究，共同获得了结构的基础性研究，共同获得了结构的基础性研究，共同获得了19771977年度诺贝尔物理学奖。年度诺贝尔物理学奖。年度诺贝尔物
19、理学奖。年度诺贝尔物理学奖。安德逊安德逊安德逊安德逊（PhilipWarrenAnderson,1923-PhilipWarrenAnderson,1923-）范弗莱克范弗莱克范弗莱克范弗莱克（JohnHasbrouckVanJohnHasbrouckVanVleckVleck,1899-1980,1899-1980）莫特莫特（NevillFrancisMott,1905-）7 在在在在电电电电力力力力领领领领域域域域，非非非非晶晶晶晶得得得得到到到到大大大大量量量量应应应应用用用用。例例例例如如如如铁铁铁铁基基基基非非非非晶晶晶晶合合合合金金金金的的的的最最最最大大大大应应应应用用用用是是是
20、是配配配配电电电电变变变变压压压压器器器器铁铁铁铁芯芯芯芯。由由由由于于于于非非非非晶晶晶晶合合合合金金金金的的的的工工工工频频频频铁铁铁铁损损损损仅仅仅仅为为为为硅硅硅硅钢钢钢钢的的的的1/51/51/31/3，利利利利用用用用非非非非晶晶晶晶合合合合金金金金取取取取代代代代硅硅硅硅钢钢钢钢可可可可使使使使配配配配电电电电变变变变压压压压器器器器的的的的空空空空载载载载损损损损耗耗耗耗降降降降低低低低60607070。因因因因此此此此，非非非非晶晶晶晶配配配配电电电电变变变变压压压压器器器器作作作作为为为为换换换换代代代代产产产产品品品品有有有有很很很很好好好好的的的的应应应应用用用用前前前
21、前景景景景。在在在在“九九九九五五五五”期期期期间间间间，我我我我国国国国自自自自行行行行建建建建成成成成了了了了年年年年生生生生产产产产能能能能力力力力10001000吨吨吨吨的的的的非非非非晶晶晶晶带带带带材材材材生生生生产产产产线线线线及及及及相相相相应应应应的的的的年年年年产产产产600600吨吨吨吨非非非非晶晶晶晶配配配配电电电电变变变变压压压压器器器器铁铁铁铁芯芯芯芯生生生生产产产产线线线线，这这这这为为为为在我国大力推广节能型非晶配电变压器奠定了良好基础。在我国大力推广节能型非晶配电变压器奠定了良好基础。在我国大力推广节能型非晶配电变压器奠定了良好基础。在我国大力推广节能型非晶配
22、电变压器奠定了良好基础。8vv 在在在在电电电电力力力力领领领领域域域域，随随随随着着着着高高高高频频频频逆逆逆逆变变变变技技技技术术术术的的的的成成成成熟熟熟熟，传传传传统统统统大大大大功功功功率率率率线线线线性性性性电电电电源源源源开开开开始始始始大大大大量量量量被被被被高高高高频频频频开开开开关关关关电电电电源源源源所所所所取取取取代代代代，而而而而且且且且为为为为了了了了提提提提高高高高效效效效率率率率，减减减减小小小小体体体体积积积积，开开开开关关关关电电电电源源源源的的的的工工工工作作作作频频频频率率率率越越越越来来来来越越越越高高高高，这这这这就就就就对对对对其其其其中中中中的的
23、的的软软软软磁磁磁磁材材材材料料料料提提提提出出出出了了了了更更更更高高高高的的的的要要要要求求求求。硅硅硅硅钢钢钢钢高高高高频频频频损损损损耗耗耗耗太太太太大大大大，已已已已不不不不能能能能满满满满足足足足使使使使用用用用要要要要求求求求；铁铁铁铁氧氧氧氧体体体体虽虽虽虽然然然然高高高高频频频频损损损损耗耗耗耗较较较较低低低低，但但但但在在在在大大大大功功功功率率率率条条条条件件件件下下下下仍仍仍仍然然然然存存存存在在在在很很很很多多多多问问问问题题题题，一一一一是是是是饱饱饱饱和和和和磁磁磁磁感感感感低低低低，无无无无法法法法减减减减小小小小变变变变压压压压器器器器的的的的体体体体积积积积
24、；二二二二是是是是居居居居里里里里温温温温度度度度低低低低，热热热热稳稳稳稳定定定定性性性性差差差差；三三三三是是是是制制制制作作作作大大大大尺尺尺尺寸寸寸寸铁铁铁铁芯芯芯芯成成成成品品品品率率率率低低低低，成成成成本本本本高高高高。目目目目前前前前采采采采用用用用功功功功率率率率铁铁铁铁氧氧氧氧体体体体的的的的单单单单个个个个变变变变压压压压器器器器的的的的转转转转换换换换功功功功率率率率不不不不超超超超过过过过 20kW20kW。非非非非晶晶晶晶软软软软磁磁磁磁合合合合金金金金同同同同时时时时具具具具有有有有高高高高饱饱饱饱和和和和磁磁磁磁感感感感和和和和很很很很低低低低的的的的高高高高频
25、频频频损损损损耗耗耗耗，且且且且热热热热稳稳稳稳定定定定性性性性好好好好，是是是是大大大大功功功功率率率率开开开开关关关关电电电电源源源源用用用用软软软软磁磁磁磁材材材材料料料料的的的的最最最最佳佳佳佳选选选选择择择择。采采采采用用用用非非非非晶晶晶晶铁铁铁铁芯芯芯芯的的的的变变变变压压压压器器器器的的的的转转转转换换换换功功功功率率率率可可可可达达达达 500kW500kW，体体体体积积积积比比比比功功功功率率率率铁铁铁铁氧氧氧氧体体体体变变变变压压压压器器器器减减减减少少少少5050以以以以上上上上。目目目目前前前前在在在在逆逆逆逆变变变变焊焊焊焊机机机机电电电电源源源源中中中中非非非非晶
26、晶晶晶合合合合金金金金已已已已经经经经获获获获得得得得广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用，在在在在通通通通讯讯讯讯、电电电电动动动动交交交交通通通通工工工工具具具具、电电电电解解解解电电电电镀镀镀镀等等等等领领领领域域域域的的的的开开开开关关关关电电电电源源源源中中中中的的的的应用正在积极开发之中。应用正在积极开发之中。应用正在积极开发之中。应用正在积极开发之中。下表列出了非晶合金带材的典型性能和一些主要应用。下表列出了非晶合金带材的典型性能和一些主要应用。下表列出了非晶合金带材的典型性能和一些主要应用。下表列出了非晶合金带材的典型性能和一些主要应用。9性能指标性能指标性能指标性能指标铁基非晶铁
27、基非晶铁基非晶铁基非晶铁镍基铁镍基铁镍基铁镍基非晶非晶非晶非晶应用应用应用应用配电变压器配电变压器配电变压器配电变压器中频变压器中频变压器中频变压器中频变压器功率因数校功率因数校功率因数校功率因数校正器正器正器正器磁屏蔽防磁屏蔽防磁屏蔽防磁屏蔽防盗标签盗标签盗标签盗标签 饱和磁感饱和磁感饱和磁感饱和磁感(T)(T)1.561.560.770.77矫顽力矫顽力矫顽力矫顽力(A/m)(A/m)442200,000200,000磁致伸缩系数磁致伸缩系数磁致伸缩系数磁致伸缩系数27102710-6-615101510-6-6 居里温度居里温度居里温度居里温度()415415360360 电阻率电阻率电
28、阻率电阻率(mWmW-cm)-cm)130130130130非晶纳米晶带材的典型性能及主要应用领域非晶纳米晶带材的典型性能及主要应用领域非晶纳米晶带材的典型性能及主要应用领域非晶纳米晶带材的典型性能及主要应用领域 性能指标性能指标性能指标性能指标 钴基非晶钴基非晶钴基非晶钴基非晶 铁基纳米晶铁基纳米晶铁基纳米晶铁基纳米晶 应用应用应用应用磁放大器高磁放大器高磁放大器高磁放大器高频变压器扼频变压器扼频变压器扼频变压器扼流圈脉冲变流圈脉冲变流圈脉冲变流圈脉冲变压器饱和电压器饱和电压器饱和电压器饱和电抗器抗器抗器抗器 磁放大器高磁放大器高磁放大器高磁放大器高频变压器扼频变压器扼频变压器扼频变压器扼流
29、圈脉冲变流圈脉冲变流圈脉冲变流圈脉冲变压器饱和电压器饱和电压器饱和电压器饱和电抗器互感器抗器互感器抗器互感器抗器互感器 饱和磁感饱和磁感饱和磁感饱和磁感(T)(T)0.6-0.80.6-0.81.251.25矫顽力矫顽力矫顽力矫顽力(A/m)(A/m)222200,000200,000200,000200,000磁致伸缩系数磁致伸缩系数磁致伸缩系数磁致伸缩系数110-6110-6210-6300300560560 电阻率电阻率电阻率电阻率(mWmW-cm)-cm)130130808010vv在在在在电电电电子子子子信信信信息息息息领领领领域域域域，随随随随着着着着计计计计算算算算机机机机、网网
30、网网络络络络和和和和通通通通讯讯讯讯技技技技术术术术的的的的迅迅迅迅速速速速发发发发展展展展，对对对对小小小小尺尺尺尺寸寸寸寸、轻轻轻轻重重重重量量量量、高高高高可可可可靠靠靠靠性性性性和和和和低低低低噪噪噪噪音音音音的的的的开开开开关关关关电电电电源源源源和和和和网网网网络络络络接接接接口口口口设设设设备备备备的的的的需需需需求求求求日日日日益益益益增增增增长长长长、要要要要求求求求越越越越来来来来越越越越高高高高。例例例例如如如如，为为为为了了了了减减减减小小小小体体体体积积积积，计计计计算算算算机机机机开开开开关关关关电电电电源源源源的的的的工工工工作作作作频频频频率率率率已已已已经经经
31、经从从从从20kHz20kHz提提提提高高高高到到到到500kHz500kHz；为为为为了了了了实实实实现现现现CPUCPU的的的的低低低低电电电电压压压压大大大大电电电电流流流流供供供供电电电电方方方方式式式式，采采采采用用用用磁磁磁磁放放放放大大大大器器器器稳稳稳稳定定定定输输输输出出出出电电电电压压压压；为为为为了了了了消消消消除除除除各各各各种种种种噪噪噪噪音音音音，采采采采用用用用抑抑抑抑制制制制线线线线路路路路自自自自生生生生干干干干扰扰扰扰的的的的尖尖尖尖峰峰峰峰抑抑抑抑制制制制器器器器，以以以以及及及及抑抑抑抑制制制制传传传传导导导导干干干干扰扰扰扰的的的的共共共共模模模模和和
32、和和差差差差模模模模扼扼扼扼流流流流圈圈圈圈。因因因因此此此此，在在在在开开开开关关关关电电电电源源源源和和和和接接接接口口口口设设设设备备备备中中中中增增增增加加加加了了了了大大大大量量量量高高高高频频频频磁磁磁磁性性性性器器器器件件件件，而而而而非晶合金在此大有用武之地。非晶合金在此大有用武之地。非晶合金在此大有用武之地。非晶合金在此大有用武之地。vv在在在在电电电电子子子子防防防防窃窃窃窃系系系系统统统统中中中中，早早早早期期期期利利利利用用用用钴钴钴钴基基基基非非非非晶晶晶晶窄窄窄窄带带带带的的的的谐谐谐谐波波波波式式式式防防防防盗盗盗盗标标标标签签签签在在在在图图图图书书书书馆馆馆馆
33、中中中中获获获获得得得得了了了了大大大大量量量量应应应应用用用用。最最最最近近近近利利利利用用用用铁铁铁铁镍镍镍镍基基基基非非非非晶晶晶晶带带带带材材材材的的的的声声声声磁磁磁磁式式式式防防防防盗盗盗盗标标标标签签签签克克克克服服服服了了了了谐谐谐谐波波波波式式式式防防防防盗盗盗盗标标标标签签签签误误误误报报报报警警警警率率率率高高高高、检检检检测测测测区区区区窄窄窄窄等等等等缺缺缺缺点点点点，应应应应用用用用市市市市场场场场已已已已经经经经扩扩扩扩展展展展到到到到超超超超级级级级市市市市场场场场。可可可可以以以以预预预预见见见见，随随随随开开开开放放放放式式式式服服服服务务务务方方方方式式式
34、式的的的的发发发发展展展展，作作作作为为为为防防防防盗盗盗盗防防防防伪伪伪伪的的的的非非非非晶晶晶晶合合合合金金金金带带带带材材材材和和和和丝丝丝丝材材材材的应用会急剧增长。的应用会急剧增长。的应用会急剧增长。的应用会急剧增长。11vv在在在在民民民民用用用用产产产产品品品品中中中中，变变变变频频频频技技技技术术术术有有有有利利利利于于于于节节节节约约约约电电电电能能能能、并并并并减减减减小小小小体体体体积积积积和和和和重重重重量量量量，正正正正在在在在大大大大量量量量普普普普及及及及。但但但但负负负负面面面面效效效效应应应应不不不不可可可可忽忽忽忽视视视视，如如如如果果果果变变变变频频频频器
35、器器器中中中中缺缺缺缺少少少少必必必必要要要要的的的的抑抑抑抑制制制制干干干干扰扰扰扰环环环环节节节节，会会会会有有有有大大大大量量量量高高高高次次次次谐谐谐谐波波波波注注注注入入入入电电电电网网网网，使使使使电电电电网网网网总总总总功功功功率率率率因因因因素素素素下下下下降降降降。减减减减少少少少电电电电网网网网污污污污染染染染最最最最有有有有效效效效的的的的办办办办法法法法之之之之一一一一是是是是在在在在变变变变频频频频器器器器中中中中加加加加入入入入功功功功率率率率因因因因数数数数校校校校正正正正(PFC)(PFC)环环环环节节节节，其其其其中中中中关关关关键键键键部部部部件件件件是是是
36、是高高高高频频频频损损损损耗耗耗耗低低低低、饱饱饱饱和和和和磁磁磁磁感感感感大大大大的的的的电电电电感感感感铁铁铁铁芯芯芯芯。铁铁铁铁基基基基非非非非晶晶晶晶合合合合金金金金在在在在此此此此类类类类应应应应用用用用中中中中有有有有明明明明显显显显优优优优势势势势，将将将将在在在在变变变变频频频频零零零零电电电电绿绿绿绿色色色色化化化化方方方方面面面面发发发发挥挥挥挥重重重重要要要要作作作作用用用用。目目目目前在变频空调中使用非晶前在变频空调中使用非晶前在变频空调中使用非晶前在变频空调中使用非晶PFCPFC电感已经成为一个热点。电感已经成为一个热点。电感已经成为一个热点。电感已经成为一个热点。v
37、v总总总总之之之之，非非非非晶晶晶晶合合合合金金金金不不不不仅仅仅仅软软软软磁磁磁磁性性性性能能能能优优优优异异异异，而而而而且且且且工工工工艺艺艺艺简简简简单单单单、成成成成本本本本低低低低廉廉廉廉；正正正正在在在在成成成成为为为为一一一一类类类类十十十十分分分分重重重重要要要要的的的的、具具具具有有有有市市市市场场场场竞竞竞竞争争争争优优优优势势势势的的的的基基基基础础础础功功功功能能能能材材材材料料料料。可可可可以以以以预预预预见见见见，非非非非晶晶晶晶材材材材料料料料对对对对我我我我国国国国传传传传统统统统产产产产业业业业改改改改造造造造和和和和高高高高新新新新技技技技术快速发展将发挥
38、越来越重要的作用。术快速发展将发挥越来越重要的作用。术快速发展将发挥越来越重要的作用。术快速发展将发挥越来越重要的作用。12 以以以以非非非非晶晶晶晶态态态态硅硅硅硅太太太太阳阳阳阳能能能能电电电电池池池池发发发发展展展展为为为为例例例例，研研研研发发发发单单单单晶晶晶晶硅硅硅硅太太太太阳阳阳阳能能能能电电电电池池池池耗耗耗耗资资资资数数数数十十十十亿亿亿亿美美美美元元元元，该该该该电电电电池池池池转转转转化化化化率率率率高高高高，但但但但成成成成本本本本高高高高昂昂昂昂，无无无无法法法法广广广广泛泛泛泛推推推推广广广广。19751975年年年年开开开开始始始始研研研研发发发发掺掺掺掺杂杂杂杂
39、非非非非晶晶晶晶硅硅硅硅太太太太阳阳阳阳能能能能电电电电池池池池，转转转转化化化化率率率率不不不不断断断断提提提提高高高高。如如如如果果果果转转转转化化化化率率率率提提提提高高高高到到到到1012%1012%，就就就就可可可可以以以以代代代代替替替替单单单单晶晶晶晶硅硅硅硅太太太太阳阳阳阳能能能能电电电电池池池池；如如如如果果果果组组组组件件件件成成成成本本本本能能能能够够够够再再再再降降降降低低低低，就就就就可可可可以以以以与与与与核核核核能能能能相相相相抗抗抗抗衡衡衡衡。金金金金属属属属玻玻玻玻璃璃璃璃材材材材料料料料也也也也受受受受人人人人瞩瞩瞩瞩目目目目，它它它它比比比比一一一一般般般
40、般金金金金属属属属的的的的强强强强度度度度还还还还要要要要大大大大，例例例例如如如如非非非非晶晶晶晶态态态态 FeFe5656B B5656的的的的断断断断裂裂裂裂强强强强度度度度达达达达到到到到370kgmm370kgmm-2-2，是是是是一一一一般般般般玻玻玻玻璃璃璃璃钢钢钢钢强强强强度度度度的的的的7 7倍倍倍倍，已已已已接接接接近近近近理理理理想想想想晶晶晶晶体体体体的的的的水水水水平平平平，并并并并具具具具有有有有好好好好于于于于金金金金属属属属的的的的弹弹弹弹性性性性、弯弯弯弯曲曲曲曲性性性性、韧韧韧韧性性性性、硬硬硬硬度度度度和和和和抗抗抗抗腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性，此此此此外外
41、外外还还还还具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的电学性能。电学性能。电学性能。电学性能。13 由由由由于于于于目目目目前前前前还还还还不不不不能能能能唯唯唯唯一一一一并并并并精精精精确确确确的的的的确确确确定定定定非非非非晶晶晶晶固固固固体体体体中中中中原原原原子子子子的的的的三三三三维维维维排排排排列列列列情情情情况况况况，故故故故只只只只能能能能采采采采用用用用模模模模型型型型方方方方法法法法勾勾勾勾画画画画可可可可能能能能的的的的原原原原子子子子排排排排布布布布，然然然然后后后后将将将将由由由由模模模模型型型型得得得得出出出出的的的的性性性性质质质质与与与与实实实实验验验验比比比比较
42、较较较，再再再再据据据据此此此此修修修修改改改改模模模模型型型型，最最最最终终终终确确确确定定定定非非非非晶晶晶晶固固固固体体体体的的的的组组组组成成成成，并并并并由由由由建建建建立立立立的的的的模模模模型型型型来来来来讨讨讨讨论论论论非非非非晶晶晶晶态态态态固固固固体体体体的的的的微观结构。我们在此只介绍几种微观结构。我们在此只介绍几种微观结构。我们在此只介绍几种微观结构。我们在此只介绍几种简单简单简单简单流行的结构模型。流行的结构模型。流行的结构模型。流行的结构模型。l l 微晶模型微晶模型微晶模型微晶模型 微微微微晶晶晶晶模模模模型型型型的的的的基基基基本本本本思思思思想想想想是是是是：
43、大大大大多多多多数数数数原原原原子子子子与与与与其其其其最最最最近近近近邻邻邻邻原原原原子子子子的的的的相相相相对对对对位位位位置置置置与与与与晶晶晶晶体体体体情情情情形形形形完完完完全全全全相相相相同同同同，这这这这些些些些原原原原子子子子组组组组成成成成一一一一百百百百至至至至数数数数百百百百nmnm的的的的晶晶晶晶粒粒粒粒。长长长长程程程程有有有有序序序序性性性性消消消消失失失失主主主主要要要要是是是是因因因因为为为为这这这这些些些些微微微微晶晶晶晶取取取取向向向向杂杂杂杂乱乱乱乱、无规的原因。无规的原因。无规的原因。无规的原因。4.非晶态材料结构模型14l l 硬球无规堆积模型硬球无规
44、堆积模型硬球无规堆积模型硬球无规堆积模型 建建建建立立立立该该该该模模模模型型型型的的的的做做做做法法法法是是是是将将将将一一一一定定定定容容容容器器器器中中中中装装装装入入入入钢钢钢钢球球球球，用用用用石石石石蜡蜡蜡蜡类类类类物物物物质质质质固固固固定定定定钢钢钢钢球球球球之之之之间间间间的的的的相相相相对对对对位位位位置置置置，然然然然后后后后测测测测量量量量出出出出各各各各球球球球心心心心的的的的坐坐坐坐标标标标，确确确确定定定定堆堆堆堆积积积积密密密密度度度度，由由由由此此此此建建建建立立立立了了了了硬硬硬硬球球球球无无无无规规规规堆堆堆堆积积积积模模模模型型型型（ModelModel
45、ofofdensedenserandomrandompackingpackingofofhardhardspheresspheresRDPGSRDPGS）。）。）。）。其特征是：其特征是：其特征是：其特征是：（1 1）各向同性相互作用的同种离子在二维空间紧密排列时，总是得到规）各向同性相互作用的同种离子在二维空间紧密排列时，总是得到规）各向同性相互作用的同种离子在二维空间紧密排列时，总是得到规）各向同性相互作用的同种离子在二维空间紧密排列时，总是得到规 则则则则排排排排列列列列的的的的“晶晶晶晶体体体体”，只只只只有有有有在在在在三三三三维维维维空空空空间间间间中中中中才才才才能能能能做做做做
46、无无无无规规规规排排排排列列列列，其其其其具具具具有有有有极极极极大大大大的短程密度；的短程密度；的短程密度；的短程密度；（2 2）无规密堆模型可以看作是由四面体、八面体、三角柱（可附）无规密堆模型可以看作是由四面体、八面体、三角柱（可附）无规密堆模型可以看作是由四面体、八面体、三角柱（可附）无规密堆模型可以看作是由四面体、八面体、三角柱（可附3 3个半个半个半个半八面体）、八面体）、八面体）、八面体）、Archimedes(Archimedes(阿基米德阿基米德阿基米德阿基米德)反棱柱（可附反棱柱（可附反棱柱（可附反棱柱（可附2 2个半八面体）以个半八面体）以个半八面体）以个半八面体）以及四
47、角十二面体等（常称及四角十二面体等（常称及四角十二面体等（常称及四角十二面体等（常称BernalBernal多面体）组成。如果计算其组成中多面体）组成。如果计算其组成中多面体）组成。如果计算其组成中多面体）组成。如果计算其组成中的四面体和八面体，四面体多（的四面体和八面体，四面体多（的四面体和八面体，四面体多（的四面体和八面体，四面体多（86.2%86.2%）、八面体少（）、八面体少（）、八面体少（）、八面体少（15.8%15.8%），），），），这是非晶态结构的重要特征这是非晶态结构的重要特征这是非晶态结构的重要特征这是非晶态结构的重要特征.（3 3）非晶态结构中四面体有错列型和相掩型）非晶
48、态结构中四面体有错列型和相掩型）非晶态结构中四面体有错列型和相掩型）非晶态结构中四面体有错列型和相掩型2 2种排列方式，据此进行的种排列方式，据此进行的种排列方式，据此进行的种排列方式，据此进行的理理理理 论计算与实验测得的径向分布函数非常接近。论计算与实验测得的径向分布函数非常接近。论计算与实验测得的径向分布函数非常接近。论计算与实验测得的径向分布函数非常接近。下图给出下图给出下图给出下图给出BernalBernal多面体及多面体及多面体及多面体及2 2种四面体错列型和相掩型排列方式。种四面体错列型和相掩型排列方式。种四面体错列型和相掩型排列方式。种四面体错列型和相掩型排列方式。15Bern
49、alBernal（贝尔纳）多面体及（贝尔纳）多面体及（贝尔纳）多面体及（贝尔纳）多面体及2 2种四面体种四面体种四面体种四面体错列型错列型错列型错列型和和和和相掩型相掩型相掩型相掩型排列方式排列方式排列方式排列方式16 我我我我们们们们知知知知道道道道，制制制制备备备备非非非非晶晶晶晶态态态态固固固固体体体体就就就就是是是是防防防防止止止止结结结结晶晶晶晶的的的的过过过过程程程程。从从从从热热热热力力力力学学学学来来来来看看看看，物物物物质质质质所所所所处处处处状状状状态态态态的的的的稳稳稳稳定定定定性性性性，决决决决定定定定于于于于热热热热力力力力学学学学位位位位能能能能，而而而而对对对对于
50、于于于晶晶晶晶态态态态和和和和非非非非晶晶晶晶态态态态之之之之间间间间的的的的变变变变化化化化，影影影影响响响响热热热热力力力力学学学学位位位位能能能能的的的的主主主主要要要要因因因因素素素素是是是是混混混混乱乱乱乱的的的的变变变变化化化化引引引引起起起起的的的的熵熵熵熵变变变变。由由由由于于于于非非非非晶晶晶晶态态态态的的的的混混混混乱乱乱乱度度度度大大大大于于于于晶晶晶晶态态态态，其其其其自自自自由由由由能能能能也也也也就就就就较较较较高高高高，换换换换言言言言之之之之，非非非非晶晶晶晶态态态态属属属属于于于于亚亚亚亚稳稳稳稳定定定定态态态态。对对对对于于于于非非非非晶晶晶晶态态态态，从从