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1、非晶态合金的性能与应用第1页，此课件共42页哦非晶态合金的性能非晶态合金的性能第2页，此课件共42页哦非晶中非晶中原子有较强的键合原子有较强的键合，特别是金属，特别是金属-类金属非晶中原子类金属非晶中原子键合比一般晶态合金强得多；键合比一般晶态合金强得多；非晶合金中原子排列长程无序，缺乏周期性，非晶合金中原子排列长程无序，缺乏周期性，合金受力时不合金受力时不会产生滑移会产生滑移。非晶合金具有很高的强度、硬度和较高的刚度，是强度最非晶合金具有很高的强度、硬度和较高的刚度，是强度最高的实用材料之一。高的实用材料之一。强度、硬度和刚度强度、硬度和刚度高强度非晶材料高强度非晶材料第3页，此课件共42页
2、哦金属玻璃的强度、硬度和弹性模量金属玻璃的强度、硬度和弹性模量合金合金屈服强度屈服强度/GPa断裂强度断裂强度/GPa硬度硬度Hv/MPa弹性模量弹性模量/GPaNi36Fe32Cr14P12B62.73/8.63141Ni40Fe20P14B4Si22.352.387.77129Fe80P16C1B12.44/8.19135Fe80Si10B102.91/8.13158Fe80P13C72.303.047.45122Fe80B203.63/10.79166Co77.5Si12.5B103.58/11.2190Ni60Nb401.93/8.82125Cu50Zr501.80/5.6883.5第
3、4页，此课件共42页哦一一些些非非晶晶合合金金的的强强度度甚甚至至超超过过了了高高强强度度马马氏氏体体时时效效钢钢(s约约2GPa)，强强度度最最高高的的Fe80B20的的屈屈服服强强度度与与经经过过冷拉的钢丝差不多。冷拉的钢丝差不多。金金属属玻玻璃璃具具有有很很好好的的室室温温强强度度和和硬硬度度的的同同时时，也也具具有有很很好好的的耐耐磨磨性性能能，在在相相同同的的试试验验条条件件下下磨磨损损速速度度与与WCrCo耐磨合金差不多。耐磨合金差不多。第5页，此课件共42页哦韧性和延性韧性和延性非非晶晶合合金金不不仅仅具具有有很很高高的的强强度度和和硬硬度度，与与脆脆性性的的无无机机玻玻璃璃截截
4、然然不不同同，还还具具有有很很好好的的韧韧性性，并并且且在在一一定定的的受受力力条条件件下下还还具具有较好的延性。有较好的延性。Fe80B20非非晶晶合合金金的的断断裂裂韧韧性性可可达达12MPa.m-1/2，这这比比强强度度相相近近的的其其它它材材料料的的韧韧性性高高得得多多，比比石石英英玻玻璃的断裂韧性约高二个数量级。璃的断裂韧性约高二个数量级。柔韧的非晶柔韧的非晶第6页，此课件共42页哦 材料在一定温度范围内，弹性模量随温度的变化极小。材料在一定温度范围内，弹性模量随温度的变化极小。许多非晶许多非晶态铁基合金由于大的自发体积磁致伸缩导致其弹态铁基合金由于大的自发体积磁致伸缩导致其弹性模量
5、的变化，形成性模量的变化，形成E效应，即艾林瓦特性。使其在室效应，即艾林瓦特性。使其在室温附近，弹性模量和剪切弹性模量不随温度而变化。温附近，弹性模量和剪切弹性模量不随温度而变化。艾林瓦艾林瓦(Elinvar)特性特性第7页，此课件共42页哦 弹性模量和温度的关系弹性模量和温度的关系右图是弹性模量和温度的关系图，右图是弹性模量和温度的关系图，可以看出，可以看出，Fe79B21、Fe80B20、Fe82B18、Fe83B17、Fe85B15、Fe86B14合金在合金在Tc温度下，温度下，E几几乎不随温度变化，硼摩尔分数为乎不随温度变化，硼摩尔分数为1518的合金，的合金，E的温度系数的温度系数几
6、乎为零。几乎为零。由于非晶合金的亚稳性质，由于非晶合金的亚稳性质，其弹性模量其弹性模量EE0-ET随时间不随时间不断下降，相当长时间后达到稳定断下降，相当长时间后达到稳定(未老化未老化)。第8页，此课件共42页哦金金属属玻玻璃璃的的塑塑性性与与外外力力方方向向有有关关，处处于于压压缩缩、剪剪切切、弯弯曲曲状状态态时时，金金属属玻玻璃璃具具有有很很好好的的延延性性，非非晶晶合合金金的的压压缩缩延延伸伸率率可可达达40，轧轧制制时时压压下下率率为为50以以上上也也不不会会产生断裂，薄带对弯至产生断裂，薄带对弯至180度一般也不会断裂。度一般也不会断裂。金金属属玻玻璃璃在在拉拉伸伸应应力力条条件件下
7、下的的延延伸伸率率很很低低，一一般般只只有有约约0.1%。非晶合金的弹性模量比晶态合金略低。非晶合金的弹性模量比晶态合金略低。非非晶晶合合金金在在外外力力作作用用下下应应变变不不均均勾勾，受受疲疲劳劳应应力力作作用用时时疲疲劳裂纹容易形核，劳裂纹容易形核，疲劳寿命较低疲劳寿命较低。第9页，此课件共42页哦非非晶晶是是一一种种短短程程有有序序密密排排结结构构，与与长长程程有有序序的的晶晶态态密密排排结结构构相相比比，非非晶晶合合金金的的密密度度一一般般比比成成分分相相近近的的晶晶态态合合金金低低1-2。Fe88B12合合金金在在晶晶态态时时密密度度为为7.52g/cm3，在在非非晶晶态态时时密度
8、为密度为7.45g/cm3。非非晶晶合合金金具具有有很很高高强强度度、硬硬度度、耐耐磨磨性性能能和和韧韧性性，在在弯弯曲曲、压压缩缩状状态态时时有有很很好好的的延延性性，但但拉拉伸伸延延性性、疲疲劳劳强强度度很很低低，所所以以一一般般不不能能单单独独用用作作结结构构材材料料。许许多多成成分分的的金金属属玻玻璃璃经经适当晶化处理后，综合力学性能会有很大提高。适当晶化处理后，综合力学性能会有很大提高。密度密度第10页，此课件共42页哦热学性能热学性能非晶态合金处于亚稳态，是温度敏感材料。非晶态合金处于亚稳态，是温度敏感材料。如如果果材材料料的的晶晶化化温温度度较较低低，非非晶晶态态合合金金更更不不
9、稳稳定定，有有些些甚甚至在室温时就会发生转变。至在室温时就会发生转变。非晶的热处理非晶的热处理第11页，此课件共42页哦（因瓦（因瓦(Invar)效应）效应）金属玻璃在相当宽的温度范围内，都显示出很低金属玻璃在相当宽的温度范围内，都显示出很低的热膨胀系数，的热膨胀系数，并且经过适当的热处理，还可进一步降低非晶合金并且经过适当的热处理，还可进一步降低非晶合金在室温下的热膨胀系数。在室温下的热膨胀系数。非晶合金非晶合金-195-100-100-00-5050-100100-200200-300Fe72Co18Zr10(3001慢冷慢冷)3.20.120.120.120.120.12Fe72Ni18
10、Zr10(急冷状态急冷状态)8.00.10-0.15-0.15-0.15-0.25Fe68Co17V5Zr10(急冷状态急冷状态)4.80.11000-1.1几种非晶合金的热膨胀系数几种非晶合金的热膨胀系数(10-6/)第12页，此课件共42页哦电学性能电学性能非非晶晶具具有有长长程程无无序序结结构构，在在金金属属-类类金金属属非非晶晶合合金金中中含含有有较较多的类金属元素，对电子有较强的散射。多的类金属元素，对电子有较强的散射。非非晶晶合合金金一一般般具具有有较较高高的的电电阻阻率率，是是相相同同成成分分晶晶态态合合金金电电阻率的阻率的2-3倍，电阻温度系数比晶态合金小。倍，电阻温度系数比晶
11、态合金小。合金合金电阻率电阻率(.cm)电阻温度系数电阻温度系数(10-6/K)晶态晶态Cu1.724330Cu55Ni4549.0Ni80Cr2010370非晶态非晶态Cu77Ag8P15136-120Ni68Si15B171520Cu0.6Zr0.4350-90某些晶态及非晶态合金的电阻率和电阻温度系数某些晶态及非晶态合金的电阻率和电阻温度系数第13页，此课件共42页哦许许多多非非晶晶(如如Nb-Si，Mo-Si-B、Ti-Nb-Si、W-Si-B等等)在低于临界转变温度时还具有超导性能。在低于临界转变温度时还具有超导性能。在在非非晶晶中中形形成成弥弥散散的的第第二二相相也也可可使使临临界
12、界温温度度、电电流流密密度等超导性能得到提高。度等超导性能得到提高。Zr65Nb15B20非非晶晶合合金金经经适适当当退退火火产产生生部部分分晶晶化化，在在基基体体上上形形成成许许多多微微小小晶晶粒粒，合合金金超超导导临临界界温温度度提提高高2倍。倍。具具有有超超导导性性能能的的非非晶晶合合金金可可制制成成具具有有良良好好力力学学性性能能的的薄带，为开展超导研究和应用研究提供有利条件薄带，为开展超导研究和应用研究提供有利条件。第14页，此课件共42页哦磁学性能磁学性能部分非晶合金具有良好的铁磁性能部分非晶合金具有良好的铁磁性能。非非晶晶合合金金中中没没有有晶晶界界，一一般般也也没没有有沉沉淀淀
13、相相粒粒子子等等障障碍碍对对磁磁畴畴壁的钉扎，所以壁的钉扎，所以非晶合金很容易磁化，矫顽力极低。非晶合金很容易磁化，矫顽力极低。金金属属玻玻璃璃经经部部分分晶晶化化后后产产生生的的极极细细晶晶粒粒可可作作为为磁磁畴畴壁壁非非均均匀匀形形核核媒媒质质，细细化化磁磁畴畴，获获得得比比晶晶态态软软磁磁合合分分更更好好的的高高频频(100kHz)软磁性能。软磁性能。某某些些铁铁基基非非晶晶合合金金(例例如如Co-Fe-B-Si)在在很很大大频频率率范范围围内内都都具具有很高的磁导率。有很高的磁导率。第15页，此课件共42页哦某些非晶态合金的软磁特性某些非晶态合金的软磁特性合金合金处理条件处理条件矫顽力
14、矫顽力(A/m)最大最大磁导率磁导率剩磁剩磁(T)磁致伸缩磁致伸缩系数系数Fe80B20磁场退火磁场退火3.1832.01041.23Fe40Ni40P14B6去应力退火去应力退火0.6487.51040.70Fe80P13C7磁场退火磁场退火1.4318.01041.3Fe4.7Co70.3Si15B10熔体急冷熔体急冷1.0418.11040.23-0.110-6Co75Si15B10熔体急冷熔体急冷2.393.01040.2-310-6第16页，此课件共42页哦一一些些非非晶晶永永磁磁合合金金在在经经部部分分晶晶化化处处理理后后永永磁磁性性能能会会产产生生很很大提高。大提高。许许多多铁铁
15、基基稀稀土土非非晶晶合合金金晶晶化化后后，矫矫顽顽力力可可增增加加2-3个个数数量量级级以上，具有很好的永磁性能。以上，具有很好的永磁性能。NdFeB非非晶晶合合金金经经过过晶晶化化热热处处理理并并控控制制形形变变织织构构方方向向后后，最最大大磁磁能能积积达达到到55MGOe，是是目目前前永永磁磁合合金金磁磁能能积积能达到的最高水平之一能达到的最高水平之一。第17页，此课件共42页哦化学性能化学性能非非晶晶中中没没有有晶晶界界、沉沉淀淀相相相相界界、位位错错等等容容易易引引起起局局部部腐腐蚀蚀的的部部位位，也也不不存存在在晶晶态态合合金金容容易易出出现现的的成成分分偏偏析析，所所以以非非晶晶合
16、合金金在在结结构构和和成成分分上上都都比比晶晶态态合合金金更更均均匀匀，具具有有更更高高的的抗抗腐腐蚀蚀性能性能。含含Cr的的铁铁基基、Co基基和和镍镍基基金金属属玻玻璃璃，特特别别是是其其中中含含有有P等等类类金金属属元元素素的的非非晶晶合合金金，具具有有十十分分突突出出的的抗抗腐腐蚀蚀能能力力。P的的作作用用是是促促进进防防腐腐蚀蚀薄薄膜膜形形成成；Cr作作用用是是形形成成防防腐腐蚀蚀保保护护膜。膜。第18页，此课件共42页哦非晶态合金和晶态不锈钢非晶态合金和晶态不锈钢在在10%FeCl2-10H2O溶液中的腐蚀速率溶液中的腐蚀速率试样试样 腐蚀速率腐蚀速率(mm/年年)4060晶态不锈钢
17、晶态不锈钢18Cr-40Ni17.75120.0晶态不锈钢晶态不锈钢17Cr-14Ni-2.5Mo29.24非晶态合金非晶态合金Fe70Cr10P13C70.000.00非晶态合金非晶态合金Fe65Cr10Ni5P13C70.000.00第19页，此课件共42页哦 非晶态金属表面能高，可以连续改变成分，具有明显的非晶态金属表面能高，可以连续改变成分，具有明显的催化性能。作为催化剂被应用始于催化性能。作为催化剂被应用始于20世纪世纪80年代。非晶态年代。非晶态金属催化剂主要应用于催化剂加氢、催化脱氢、催化氧化及电金属催化剂主要应用于催化剂加氢、催化脱氢、催化氧化及电催化反应等。触媒剂在化学工业中
18、具有相当重要的地位，高效催化反应等。触媒剂在化学工业中具有相当重要的地位，高效率的触媒剂对化学工业生产效率的提高、能源的节约以及新化率的触媒剂对化学工业生产效率的提高、能源的节约以及新化工产品的产生起着重要的作用。不同的化学反应要求特定的触工产品的产生起着重要的作用。不同的化学反应要求特定的触媒剂，非晶态合金具有传统材料无法比拟的优异触媒性能。媒剂，非晶态合金具有传统材料无法比拟的优异触媒性能。催化性能催化性能 第20页，此课件共42页哦贮氢性能贮氢性能 非晶态金属还具有优良的贮氢性能。某些非晶态金属通过化学非晶态金属还具有优良的贮氢性能。某些非晶态金属通过化学反应可以吸收和释放出氢，可以用作
19、贮氢材料。一些非晶态合金反应可以吸收和释放出氢，可以用作贮氢材料。一些非晶态合金具有优良的贮氢性能，贮氢后非晶态的结构也相当稳定，但原子具有优良的贮氢性能，贮氢后非晶态的结构也相当稳定，但原子间距膨胀。有些非晶态金属由于吸氢后转变成为晶态，这是由于间距膨胀。有些非晶态金属由于吸氢后转变成为晶态，这是由于氢化物形成是放热反应，非晶合金吸氢时，由于发热而升温产生氢化物形成是放热反应，非晶合金吸氢时，由于发热而升温产生晶化。非晶态金属的吸氢量是随氢原子能占据的场所的数目以及晶化。非晶态金属的吸氢量是随氢原子能占据的场所的数目以及易产生氢化物的元素含量的增加而增加。根据这个道理，若在氢易产生氢化物的元
20、素含量的增加而增加。根据这个道理，若在氢原子能占据的场所填入了类金属元素的原子，那么将不能贮氢。原子能占据的场所填入了类金属元素的原子，那么将不能贮氢。如在如在TiNi合金中添加硼、硅时，吸氢量减少。合金中添加硼、硅时，吸氢量减少。第21页，此课件共42页哦 金属材料的光学特性受其金属原子的电子状态所支配，金属材料的光学特性受其金属原子的电子状态所支配，某些非晶态金属由于其特殊的电子状态而其有十分优异的某些非晶态金属由于其特殊的电子状态而其有十分优异的对太阳光能的吸收能力。所以利用某些非晶态材料能够制对太阳光能的吸收能力。所以利用某些非晶态材料能够制造出相当理想的高效率的太阳能吸收器。非晶态金
21、属具有造出相当理想的高效率的太阳能吸收器。非晶态金属具有良好的抗辐射（中子、良好的抗辐射（中子、射线等）能力，使其在火箭、宇射线等）能力，使其在火箭、宇航、核反应堆、受控热核反应等领域具有良好的应用前航、核反应堆、受控热核反应等领域具有良好的应用前景。景。光学性能光学性能第22页，此课件共42页哦非晶合金的应用非晶合金的应用第23页，此课件共42页哦非晶软磁元件非晶软磁元件 大大功功率率变变压压器器总总希希望望使使用用磁磁感感应应强强度度高高、矫矫顽顽力力低低，损损耗耗小的小的材料。材料。变变压压器器用用量量特特别别大大，还还必必须须要求要求原材料成本低原材料成本低。此此外外，还还要要求求使使
22、用用的的材材料料延延展展性性好好，加加工工容容易易、尺尺寸寸精精度度高高、层层间间绝绝缘缘性性好好、耐耐腐腐蚀性强蚀性强。变压器变压器大功率变压器大功率变压器第24页，此课件共42页哦非非晶晶合合金金的的矫矫顽顽力力很很低低，外外场场作作用用下下十十分分容容易易磁磁化化；同同时时非非晶晶合合金金具具有有很很高高的的电电阻阻，可可以以明明显显降降低低涡涡流流损损失。失。金金属属玻玻璃璃用用作作低低频频(50-60Hz)磁磁芯芯时时的的磁磁芯芯损损耗耗根根低低，其其中中Fe81B13.5Si8.5C2、Fe82B10Si8等等铁铁基基非非晶晶合合金金的的磁磁芯芯损损耗耗只只有有常常用用硅硅钢钢片片
23、的的1/3-l/5，而而饱饱和和磁磁感感应应强强度度等等磁磁学学性性能与硅钢片相近，能与硅钢片相近，非非晶晶软软磁磁合合金金的的主主要要用用途途是是取取代代晶晶态态硅硅钢钢制制作作各各种种类类型型的变压器。的变压器。第25页，此课件共42页哦非非晶晶磁磁性性合合金金的的应应用用不不仅仅可可减减少少能能量量损损失失，还还可可以以在在额额定功率一定时，减轻变压器的重景和减小变压器的尺寸。定功率一定时，减轻变压器的重景和减小变压器的尺寸。变压器用非晶铁芯变压器用非晶铁芯非晶变压器非晶变压器第26页，此课件共42页哦Fe基基非非晶晶合合金金与与坡坡莫莫合合金金制制成成的的开开关关变变压压器器的的性性能
24、能比比较较，非非晶晶变变压压器器的的体体积积、重重量量明明显显下下降降，温温升升降降低低，成成本减少本减少50以上。以上。铁芯铁芯材料材料输出输出功率功率/W铁芯铁芯规格规格/mm铁芯铁芯重量重量/g变压器变压器重量重量/g变压器变压器体积体积/cm3铁芯铁芯温升温升/变压器变压器温升温升/坡莫坡莫合金合金15040501566.5273.5146.557.542.5Fe基基非晶非晶150254012.549.5167.576.342.533.5Fe基非晶合金与坡莫合金制作的开关变压器的性能基非晶合金与坡莫合金制作的开关变压器的性能第27页，此课件共42页哦磁头磁头磁磁头头器器件件要要求求材材
25、料料饱饱和和磁磁感感应应强强度度大大；在在工工作作频频率率范范围围内内材材料料的的磁磁导导率率高高；具具有有较较低低矫矫顽顽力力和和较较高高电电阻阻率率；耐耐磨磨性性和和抗抗蚀蚀能能力力强强；磁磁性性能能对对加加工工应应力力不不敏敏感感；热热稳稳定性好等。定性好等。硬盘读写磁头硬盘读写磁头第28页，此课件共42页哦用非晶合金作磁头具有下列优点：用非晶合金作磁头具有下列优点：无无磁磁晶晶各各向向异异性性：晶晶态态材材料料的的磁磁晶晶各各向向异异性性使使磁磁导导率率下下降降，矫顽力增大，磁滞损耗增加，噪声增大。矫顽力增大，磁滞损耗增加，噪声增大。电阻率高：电阻率高：这对降低涡流损耗有利。这对降低涡
26、流损耗有利。硬度大，耐磨性好硬度大，耐磨性好。耐腐蚀性高：耐腐蚀性高：晶态材料的磁性与耐蚀性难以兼得。晶态材料的磁性与耐蚀性难以兼得。容容易易获获得得薄薄带带：高高频频工工作作时时，为为减减小小涡涡流流损损耗耗，希希望望材材料料减减薄薄，要要求求用用数数微微米米至至数数十十微微米米的的薄薄片片；对对于于晶晶态态材材料料，加加工工有有一一定定困困难难，非非晶晶带带的的厚厚度度一一般般为为20-40m，很适于录相磁头的工作频带。很适于录相磁头的工作频带。第29页，此课件共42页哦传感器传感器非非晶晶合合金金薄薄带带与与丝丝材材具具有有许许多多优优点点，适适合合各各种种类类型型传传感器的不同需求：感
27、器的不同需求：同同时时具具有有高高强强度度和和高高弹弹性性极极限限，用用非非晶晶合合全全条条带带的的丝丝材材可可直直接接做做成成弹弹性性环环和和弹弹簧簧，不不需需要要辅辅助助弹弹性性材材料料和和保保护护材材料料，制制成成的的器器件件可可承承受受很很大大的的拉拉力力，且且具具有有耐耐磨磨、耐耐冲冲击击和耐腐蚀性。和耐腐蚀性。Co基基非非晶晶合合金金的的最最大大磁磁导导率率可可达达106级级，是是高高灵灵敏敏度度磁性传感器的理想材料磁性传感器的理想材料。第30页，此课件共42页哦用用非非晶晶带带绕绕成成环环形形磁磁芯芯，在在直直径径方方向向施施加加很很小小外外力力，会会使使磁磁芯芯的的磁磁特特性性
28、发发生生显显著著变变化化。用用这这个个磁磁芯芯构构成成单单磁磁芯芯桥桥式式多多谐谐振振荡荡器器，可可将将由由应应力力所所产产生生的的磁磁性性能能变变化化转转变为直流电压输出，制成高精度应力传感器。变为直流电压输出，制成高精度应力传感器。应力传感器应力传感器第31页，此课件共42页哦非非晶晶Fe82Si6B12条条带带制制成成的的电电磁磁传传感感器器已已用用于于交交通通信信号号自自动动控控制制装装置置中中的的探探头头，性性能能明明显显优优于于坡坡莫莫合合金金：电电路路电电压压降降低低一一半半，激激磁磁电电压压降降低低2/3，输输出出信信号号增增加加2倍倍，作作用用距距离提高离提高1倍倍。交通信号
29、控制器交通信号控制器交通电子眼交通电子眼第32页，此课件共42页哦用用弹弹性性好好且且耐耐蚀蚀的的FeNi非非晶晶合合全全制制成成微微型型压压力力传传感感器器，可可测测微微小小压压强强，用用作作人人体体肛肛肠肠压压力力测测定定装装置置。临临床床证证明明具具有有灵敏度高、体积小、重复性好、耐腐蚀、成本低等优点。灵敏度高、体积小、重复性好、耐腐蚀、成本低等优点。微型压力传感器微型压力传感器磁场传感器磁场传感器第33页，此课件共42页哦磁分离装置磁分离装置磁分离是指在磁场作用下将磁性微粒与非磁性微粒加磁分离是指在磁场作用下将磁性微粒与非磁性微粒加以分离的技术。以分离的技术。磁分离装置大都是在腐蚀性介
30、质中使用，所用材料必磁分离装置大都是在腐蚀性介质中使用，所用材料必须具有良好的聚磁性，耐腐蚀性，高强度，须具有良好的聚磁性，耐腐蚀性，高强度，还要考虑还要考虑过滤效率要高，不易堵塞等问题。过滤效率要高，不易堵塞等问题。磁分离装置磁分离装置第34页，此课件共42页哦含含Cr的的Fe基非晶条带与圆丝混合成的过滤器非常适合这种基非晶条带与圆丝混合成的过滤器非常适合这种要求。要求。这种软磁性和耐腐蚀性优良的条带和丝材作聚磁材料，这种软磁性和耐腐蚀性优良的条带和丝材作聚磁材料，可获得很高的磁场梯度，即形成很强的磁力捕获区，能达到可获得很高的磁场梯度，即形成很强的磁力捕获区，能达到很高的分离效率。很高的分
31、离效率。这种非晶磁分离装置，用于净化轧钢废水处理，净化效率这种非晶磁分离装置，用于净化轧钢废水处理，净化效率可达可达97以上以上用于超高压变压器绝缘油的净化处理，可使变压据的介质损耗用于超高压变压器绝缘油的净化处理，可使变压据的介质损耗降低一半，大大延长安全运行周期。降低一半，大大延长安全运行周期。第35页，此课件共42页哦非晶永磁合金非晶永磁合金非晶永磁合金晶化处理后，可得到纳米晶粒，获得一类非晶永磁合金晶化处理后，可得到纳米晶粒，获得一类重要的永磁材料重要的永磁材料双相耦合纳米晶永磁材料。双相耦合纳米晶永磁材料。双相纳米晶双相纳米晶永磁成本相对低廉，耐蚀性较高，磁体可采用模压、注射、永磁成
32、本相对低廉，耐蚀性较高，磁体可采用模压、注射、压延、热压等多种方法进行成型，效率高，磁学和力学性压延、热压等多种方法进行成型，效率高，磁学和力学性能都很好。能都很好。美国代顿大学用这种方法制备的纳米晶美国代顿大学用这种方法制备的纳米晶NdFeB永磁体的永永磁体的永磁性能已接近目前传统烧结磁性能已接近目前传统烧结NdFeB磁体研究的最高水平，磁体研究的最高水平，并且还有相当大的发展空间，逐渐成为新型永磁材料并且还有相当大的发展空间，逐渐成为新型永磁材料的发展方向。的发展方向。第36页，此课件共42页哦纳米晶永磁应用广泛，纳米晶永磁应用广泛，可用于电子、通信、汽车、机械、可用于电子、通信、汽车、机
33、械、能源、医疗、国防等多个领域，包括硬盘驱动电机、手能源、医疗、国防等多个领域，包括硬盘驱动电机、手机振动电机、汽车起动电机、矿物分离装置、核磁共振机振动电机、汽车起动电机、矿物分离装置、核磁共振成像及空调、冰箱、音箱、录像机、电钟等家用电器中成像及空调、冰箱、音箱、录像机、电钟等家用电器中的磁性部件。的磁性部件。纳米晶磁体制备的微纳米晶磁体制备的微型马达型马达纳米晶粘结磁体纳米晶粘结磁体第37页，此课件共42页哦结构材料结构材料非晶合金晶化后制成微晶合金可作为结构材料使用。非晶合金晶化后制成微晶合金可作为结构材料使用。非晶薄带粉碎后进行热压加工，使非晶合金晶化并制成大块晶非晶薄带粉碎后进行热
34、压加工，使非晶合金晶化并制成大块晶态合金，晶粒细小均匀，尺寸仅为态合金，晶粒细小均匀，尺寸仅为0.2-0.3m，还含有大量硬，还含有大量硬度很高的弥散硼化物和金属间化合物，具有优异力学性能。度很高的弥散硼化物和金属间化合物，具有优异力学性能。这种微晶合金不仅综合力学性能好，而且克服非晶合金这种微晶合金不仅综合力学性能好，而且克服非晶合金尺寸小、工作温度低的缺点。尺寸小、工作温度低的缺点。第38页，此课件共42页哦微晶的非晶合金在微晶的非晶合金在440-550时还有很好的热强度和冲时还有很好的热强度和冲击韧性，在击韧性，在750时具有极好的抗氧化性能时具有极好的抗氧化性能，所以热硬度，所以热硬度
35、和耐磨性能很好的和耐磨性能很好的Ni53Mo35Fe9B3等非晶合金可制作刀具、等非晶合金可制作刀具、挤压模。挤压模。晶化处理的钛基合金也具有极好的力学性能，晶化处理的钛基合金也具有极好的力学性能，Ti-25Zr-10B的硬度为的硬度为2345MPa，而，而Ti-M-Si(MMn、Fe、Cu、Co)合金的抗张强度达到合金的抗张强度达到2750MPa。高强度非晶材料高强度非晶材料第39页，此课件共42页哦微晶化后的非晶合金在共有良好力学性能的同时仍然保持了微晶化后的非晶合金在共有良好力学性能的同时仍然保持了很强的抗腐蚀性能很强的抗腐蚀性能，在相同的腐蚀条件下，在相同的腐蚀条件下，Fe63Cr22
36、Ni3Mo2B8C2微晶合金的腐蚀速度比微晶合金的腐蚀速度比316不锈钢低不锈钢低10倍。倍。高强度、抗盐水腐蚀的铁基非晶合金可作为制造潜水高强度、抗盐水腐蚀的铁基非晶合金可作为制造潜水艇的材料，某些铁基非晶合金甚至可以制作快速中子艇的材料，某些铁基非晶合金甚至可以制作快速中子反应堆中的化学过滤器。反应堆中的化学过滤器。潜水艇潜水艇第40页，此课件共42页哦钎焊材料钎焊材料通常焊接气轮发动机等设备的钎焊材料是含通常焊接气轮发动机等设备的钎焊材料是含B、Si、C或或P的镍基晶态合金，这些合金在常规铸造条件下枝晶粗的镍基晶态合金，这些合金在常规铸造条件下枝晶粗大、含有脆性的第二相，所以无法加工，只
37、能粉碎成粉大、含有脆性的第二相，所以无法加工，只能粉碎成粉末，再用有机粘结剂粘结成薄带状使用，很容易混入杂末，再用有机粘结剂粘结成薄带状使用，很容易混入杂质或碳化物，使焊接质量受到很大影响。质或碳化物，使焊接质量受到很大影响。非晶钎焊合金不仅容易生产成薄带形状，而且具有很非晶钎焊合金不仅容易生产成薄带形状，而且具有很好的延性，可加工成需要尺寸同时保证成分均匀，不好的延性，可加工成需要尺寸同时保证成分均匀，不含杂质。含杂质。第41页，此课件共42页哦非晶钎焊合金的成分接近共非晶钎焊合金的成分接近共晶成分，熔点低、熔化后流晶成分，熔点低、熔化后流动性好，可以显著提高焊接动性好，可以显著提高焊接质量。质量。非晶钎焊合金可取代价格较非晶钎焊合金可取代价格较贵的银基常规焊料，甚至还贵的银基常规焊料，甚至还可代替飞机发动机焊接所需可代替飞机发动机焊接所需的金基焊料。的金基焊料。非晶钎焊料非晶钎焊料第42页，此课件共42页哦