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非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景分析

非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景分析
非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景分析

非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景

纳米(超微晶)软磁合金材料

铁基纳米晶合金由铁、硅、硼和少量的铜、钼、铌等组成,其中铜和铌是获得纳米晶结构必不可少的元素。它们首先被制成非晶带材,然后经过适当退火,形成微晶和非晶的混合组织。这种材料虽然便宜,但磁性能极好,几乎能够和非晶合金中最好的钴基非晶合金相媲美,但是却不含有昂贵的钴,是工业和民用中高频变压器、互感器、电感的理想材料,也是坡莫合金和铁氧体的换代产品。

非晶软磁合金材料的优点

优良的磁性:与传统的金属磁性材料相比,由于非晶合金原子排列无序,没有晶体的各向异性,而且电阻率高,因此具有高的导磁率是铁氧体的10倍以上、低的损耗(是硅钢片的1/5-1/10,是铁氧体损耗的1/2~1/5),是优良的软磁材料,代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁心、互感器、传感器等,可以大大提高变压器效率、缩小体积、减轻重量、降低能耗。非晶合金的磁性能实际上是迄今为止非晶合金最主要的应用领域。

非晶合金的制造是在炼钢之后直接喷带,只需一步就制造出了薄带成品,节约了大量宝贵的能源,同时无污染物排放,对环境保护非常有利。正是由于非晶合金制造过程节能,同时它的磁性能优良,降低变压器使用过程中的损耗,因此被称为绿色材料和二十一世纪的材料。

非晶软磁合金材料的应用领域

电力电子技术领域:

大功率中、高频变压器

逆变电源变压器

大功率开关电源变压器

通讯技术:

程控交换机电源

数据交换接口部件

脉冲变压器

UPS电源滤波和存储电源、功率因素校正扼流圈、标准扼流圈

抗电磁干扰部件:

交流电源、可控硅、EMI差模、共模电感、输出滤波电感

开关电源:

磁饱和电抗器

磁放大器

尖峰抑制器

扼流圈

传感器:

电流电压互感器

零序电流互感器

漏电开关互感器

防盗感应标签

目前非晶软磁合金材料的产品,应用场合主要包括:互感器铁心、大功率逆变电源变压器和电抗器铁心、各种形式的开关电源变压器和电感铁心、各种传感器铁心等。

在低频电磁元件中,铁基非晶合金被大量应用,在电力配电变压器中的应用已取得良好效果,成为现在生产量最大的非晶合金。在中、高频领域可以代替钴基非晶合金和铁镍高导磁合金。

纳米晶合金的最大应用是电力互感器铁心。电力互感器是专门测量输变电线路上电流和电能的特种变压器。

从目前国内外应用以及今后发展来看,非晶合金的大量使用还是在电力系统:a、配电变压器铁心。铁基非晶合金铁心具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗(相当于硅钢片的1/3~1/5)、低激磁电流、良好的温度稳定性,使非晶合金变压器运行过程中的空载损失远低于硅钢变压器。这种情况尤其适用于空载时间长、用电效率低的农村电网。

b、电力互感器铁心。在变电站使用大量的电力互感器,它们对铁心材料的要求非常苛刻,不仅要求高的磁性指标(如高导磁率、高饱和磁感、低损耗等),而且要求铁心材料的整个磁化曲线满足一定的条件,以保证互感器在整个测量范围内的精度。近年来,非晶微晶合金作为互感器铁心的应用逐渐广泛起来,取得了非常理想的效果。

c、开关电源变压器及电感铁心。传统的电源都是在50赫兹(称为工频)下将交流电变换成直流电的。由于工作频率低,变压器的体积大、能耗高、效率低。开关电源是自20世纪70年代发展起来的新型电源技术,它采用20千赫兹以上的工作频率,大大缩小了变压器的体积、减轻了重量、提高了效率。在开关电源中使用非晶微晶合金作为铁心的元器件有:主变压器、控制变压器、共模电感、噪声滤波器、滤波电感、储能电感、电抗器、磁放大器、尖峰抑制器、饱和电感、脉冲压缩器、开关管保护电感等。

d、漏电开关互感器铁心。漏电开关是安装在电器前面,用来保护电器和人的用电安全的装置。当由于设备绝缘不良或者人体触电时,会在互感器的次级线圈中感应出信号,经过处理后使得电闸跳开,切断电路,保护电器或人身的安全。过去一般采用坡莫合金(铁镍合金)作为这种互感器铁心。自从八十年代以来,非晶合金开始作为漏电开关中的互感器铁心,国内目前用量极大。

在电力电子领域,纳米晶软磁合金同时具有高饱和磁感和很低的高频损耗,且热稳定性好,是大功率开关电源用软磁材料的最佳选择。采用纳米晶铁心的变压器的转换功率可达500kW,体积比功率铁氧体变压器减少50%以上。

在民用产品中,变频技术有利于节约电能、并减小体积和重量,正在大量普及。但负面效应不可忽视,如果变频器中缺少必要的抑制干扰环节,会有大量高次谐波注入电网,使电网总功率因素下降。减少电网污染最有效的办法之一是在变频器中加入功率因数校正(PFC)环节,其中关键部件是高频损耗低、饱和磁感大的电感铁心。铁基非晶合金在此类应用中有明显优势,将在变频家电绿色化方面发挥重要作用。目前在变频空调中使用非晶PFC电感已经成为一个热点。

目前的产品市场价格:非晶带材的成本市场单价在50元左右/公斤,制造成各种规格的成品后市场单价在100-110元/公斤,利润空间还是不错的。

目前海尔变频空调每套用量在6-8个非晶磁环,按目前市场单价每套空调的用量为10-16元左右,海尔空调年产300万套计算,海尔空调的年需求量就在3000-5000万元左右,利润600万-1000万。(变频洗衣机、冰箱、彩电、计算机等家电都用)。还有电力市场!!

生产设备:

1、真空炼钢炉

2、高精度滚筒喷带设备(对纳米晶合金来说,国内现有制带设备尚无法批产厚度小于20μm

的超薄带。) 一般(18~25)μm厚的带材,用于100kHz,小于18μm厚的薄带,用于500kHz~1MHz。

3、真空热处理设备

4、全自动绕线机、绕环机

5、带材焊接机

投资分析:

设备投资180万元

厂房面积600平方

需要电力大于600KW

原料国内市场可供应

年生产能力50吨

人员25人

销售利润25-30%

主要客户群:

带材:小型磁环加工厂、电网改造、电网建设相关企业

磁环:家电企业零部件:磁环、滤波器

电力企业零部件:电流互感器

节能灯:滤波器

非晶的历史当以1960年美国Duwez教授发明用快淬工艺制备非晶态合金为始。第一个阶段从1967年开始,直到1988年。1984年美国四个变压器厂家在IEEE会议上展示实用非晶配电变压器则标志着第一阶段达到高潮,到1989年,美国AlliedSignal公司已经具有年产6万吨非晶带材的生产能力,全世界约有100万台非晶配电变压器投入运行,所用铁基非晶带材几乎全部来源于该公司。从1988年开始,非晶态材料发展进入第二阶段。这个阶段具有标志性的事件是铁基纳米晶合金的发明。1988年日本日立金属公司的Yashizawa等人在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金(Finemet)。1988年当年,日立金属公司纳米晶合金既实现了产业化,并有产品推向市场。

我国非晶材料研究从1976年开始,国家科委从“六五”开始连续5个五年计划均将非晶、纳米晶合金研究开发和产业化列入重大科技攻关项目。通过这4个五年科技攻关计划的实施,我国基本实现了非晶合金带材及制品产业化。在十五期间,纳米晶带材及其制品产业化开发仍然被列入国家重大科技攻关计划,给予重点支持,旨在推动纳米晶材料应用开发快速发展,满足电力电子和电子信息等高新技术领域日益增长的迫切需求。

目前,非晶超微晶软磁合金材料已制成各种各样磁性器件代替硅钢、铁氧体和坡莫合金等应用于电力工业、电子工业及电力电子技术领域。非晶合金变压器的总拥有成本(TOC)低于9型变压器10%。据有关专家的测算,非晶合金变压器与9型变压器的价格比接近1.3:1后,价差能够在5年内收回,从第6年起,可享受非晶变压器的超低损耗所带来的收益。随着非晶变压器生产规模的扩大和电价的上涨,非晶变压器将获得更低的TOC值。

非晶带材的主要用途在于生产非晶合金变压器。

非晶合金带材是最上游的要害性材料,也是我国大规模推广非晶合金变压器的最大障碍。另外,非晶合金变压器铁芯的设计和制造也有些困难。国内只有置信电气等少数企业把握非晶合金变压器铁芯生产技术。

总体上,铁芯及变压器的生产技术并不是制约我国推广非晶合金变压器的要害性因素,非晶合金带材的突破才能促成质的飞跃。目前,日立金属的非晶合金带材售价高达2.7万元/吨,由于下游需求的旺盛,日立金属拟近期将产品价格上调20%,因此,希望日立金属来推动中国非晶合金变压器产业的发展并不现实。假如我国在非晶合金带材的要害性技术上无法突破,整个非晶合金变压器行业将集体为日立金属打工。

目前全世界从事非晶材料生产的只有两家公司:中国安泰科技和日本日立金属公司。日立金属是在2003年购买了美国AlliedSignal公司50%的权益后而进入非晶合金业务这一领域的。2006年底,日立金属目前已经把非晶产能从原来的约3万吨扩展到了6万吨,这使日立金属在这个领域处于绝对垄断的地位。安泰科技目前还处在追赶者的地位,但所幸的是安泰科技在追赶者中遥遥领先,因为除了日立金属和安泰科技外,世界上基本上没有第三家公司可以批量生产非晶带材的技术和工艺。按照安泰科技刚刚开始的扩产计划,未来三年内,非晶产能也将扩展到5万吨。一旦产能能够顺利扩展,未来非晶材料市场将只属于日立金属和安泰科技两家所有。

再看一则老新闻“2000年9月20日下午4点30分,在钢铁研究总院千吨级非晶带材生产线上成功地喷出了宽220mm、表面质量良好的非晶带材。这是我国首次成功喷出220mm宽非晶带材,它标志着我国在该材料的研制和生产上达到国际先进水平。”钢铁研究总院就是安泰科技的大股东。另外,国家科委1995年12月批准建立的国家非晶微晶合金工程技术研究中心,目前属于安泰科技公司的研发部门,主要任务是加速非晶微晶科研成果的工程化和产业化,不断推出具有高效益的系列产品,满足市场需求。钢研总院和非晶中心已经奠定了安泰科技的非晶带材在中国第一的科技地位。以安泰科技20年研究非晶带材的历史经验来看,4万吨非晶带材项目按计划成功投产几乎没有风险。

记者在采访公司非晶业务时,公司董事会秘书是这样告诉记者:“安泰研究非晶带材的历史已经超过20年(四个五年计划),技术方面在全球范围也是二分之一。但从实验室到100吨产能我们用了十多年,从100吨到1000吨我们用了4-5年。但由于非晶材料长期以来比硅钢贵,而中国政府对节能技术一直没有政策支持,非晶材料在节能变压器应用方面一直没有大面积推广,我们的1000吨线主要用于电子产品方面。但去年开始,硅钢的大幅度涨价导致非晶价格甚至比硅钢还低,这一价格变化导致非晶变压器在价格上更具比价优势。另外,其节能作用也由于政府对能源问题的重视而得到关注,因此,非晶变压器市场将面临一个巨大的飞跃。安泰长期储备的非晶技术终于可以一展身手。由于掌握技术的对手少,门槛高,成本又比世界上唯一的对手低,安泰的非晶产业将有一个非常广阔的市场空间。新材料的市场瓶颈在于应用,安泰的工作在于帮助客户开发应用产品。一旦开发成功,其相对的垄断地位将带来相对的垄断利润。这是技术的价值。”

以上的资料在于了解安泰科技的非晶带材技术的确定性。接下来考察一下新产品的市场需求空间。

我们从置信电气的年报来了解非晶合金变压器的市场情况。置信电气是我国唯一规模化生产非晶合金变压器的企业。1997年引进美国GE的制造技术,并进行了二次开发和产品创新。2006年产量达到14108台,市场份额达到80%左右。

“我国政府在“十一五”规划中提出了在“十一五”期间,单位国内生产总值能源消耗比‘十五’期末降低20%左右”的要求,为确保完成“十一五”期间万元GDP能耗比“十五”末期削减20%的约束性指标,国家各级部门不断加大对节能减排工作的推动和支持力度,如国务院下发了《关于加强节能工作的决定》,要求有关部门把单位GDP能耗降低目标逐级分解落实到各市、县以及重点耗能企业,将能耗指标纳入各地经济社会发展综合评价和年度考核体系。国务院办公厅也明确指出,各级政府机构使用财政性资金进行政府采购活动时,在技术、服务等指标满足采购需求的前提下,要优先采购节能产品,对部分节能效果、性能等达到要求的产品,实行强制采购。公司的产品已经列入政府节能产品采购清单,而且本公司是采购清单中唯一的非晶合金变压器生产企业。

随着节能减排工作的深化,国家各级电网公司更进一步加大了对非晶合金变压器的推广力度,本公司是国内唯一专业化从事非晶合金变压器及相关产品的开发、生产及销售的龙头企业,是目前国内生产规模最大、技术水平最先进、产品规格和系列最丰富的非晶合金变压器生产企业,报告期内,面对着“十一五规划”所带来的发展机遇和巨大的市场空间,公司紧紧抓住市场机遇,采取种种措施,打开市场销售瓶颈,不断推进本公司非晶合金变压器在全国电网的新建和改造项目中使用,公司产品在奥运会项目、上海世博会项目和杭州湾大桥等多个国家重点工程项目中得到广泛使用,公司的非晶合金变压器继续保持80%以上的市场占有率。

公司是国内最大的专业化非晶合金变压器生产企业,经过近几年公司产品产销量的迅速增长,已经出现了现有生产能力难以满足日益增长的市场需求的局面。”

--------摘自置信电气2007年年报

以上的资料确定了非晶合金变压器的发展正处在供不应求的市场成长期,而且符合国家节能政策。中金公司的预测,中国非晶合金变压器市场有望在未来5年实现年均60%的高速增长。

技术上的确定性,加上广阔的市场,安泰科技未来三到五年将是成长的加速期。

附:

非晶、纳米晶软磁合金是一种采用超急冷凝固技术,把温度在1200℃以上的合金熔液以106℃/S冷速快速冷却形成厚度约20~40μm的薄带。其原子排列组合呈现出长程无序的特

点,这种原子分布无规则、无对称性的结构,使材料具有优良的磁电转换性能,从而使得这种软磁材料在能量转换、传输以及信息变换等技术中得到了广泛应用。

美国是世界上最早进行非晶技术开发并进行商业化的国家之一,七十年代初开始研发非晶合金计划,八十年代初掌握了非晶合金千吨级制造技术并建立了千吨级设备,九十年代初突破了万吨级制造技术,并建立了两条生产线,年生产能力达到2.2万吨。目前已向市场提供了约20万吨的铁基非晶合金材料,用其制造的非晶配电变压器数百万台。2003年,经美国政府批准,日本日立金属公司收购了美国霍尼韦尔公司的非晶制品业务,成为全球非晶合金带材的唯一供应商。2005年,在材料开发的基础上,日立金属在日本本土新建了一座3万吨非晶带材制造厂,加上在美国的工厂,铁基非晶带材的年产量达到5.2万吨,使日本成为非晶合金材料和纳米晶软磁合金材料研发、生产和应用的世界大国,并在世界范围内,形成了变压器用非晶态合金供应独家垄断的格局。预计到2010年日本的超高效节能配电变压器的数量将达到1000万台,其中非晶配电变压器的数量将占1/3。

国内非晶材料研究始于1976年,国家科委从“六五”开始连续5个五年计划均将非晶、纳米晶合金研究开发和产业化列入重大科技攻关项目。通过科技攻关计划的实施,我国基本实现了非晶合金带材及制品产业化。其中标志性的成果分别是:“七五”期间建成百吨级非晶带材中试生产线,带材宽度达到100mm;“八五”期间突破了非晶带材在线自动卷取技术,并建成年产20万只非晶铁心中试生产线;“九五”期间,成立了国家非晶微晶合金工程技术研究中心,建成了千吨级铁基非晶带材生产线,带材宽度达到220mm。

非晶纳米晶软磁合金材料研究开发,在我国已有二十多年历史,生产企业已发展为80多家,总产能约3万吨。但是由于国内非晶纳米晶带材制取设备技术装备水平不高,生产工艺技术还不够先进,带材质量、磁芯性能与国外产品相比存在较大差距;另一方面现代电力电子技术的高速发展,对磁芯产品性能要求大大提高,现有磁芯产品无论在品种、规格、档次还是在数量上都不能满足市场需求。

冶科科技股份有限公司是集研发、生产和贸易为一体的的高新技术企业,在国内非晶和纳米晶合金带材领域,无论是在技术装备还是产品市场份额均占有重要地位。本项目是利用企业现有的技术优势,通过引进国内外的先进技术装备,大力研究开发新的品种,进一步扩大非晶、纳米晶带材的产能,以满足国内市场对非晶、纳米晶带材的数量和质量的需求。二、项目承办单位概况

项目承办单位名称:冶科科技股份有限公司

法定代表人:吕占祥

项目负责人:杨树发

“冶科公司”诞生于1994年的春天,2007年9月重组成立了控股总公司——冶科科技股份有限公司。创立之初主要从事彩色显像管专用钢材贸易,如今已成为专注于特殊金属领域,科、工、贸并举发展的集团化民营企业。公司在北京、上海、深圳、河北燕郊开发区等地设有分支机构。分别从事宝钢生产的彩色显像管用钢贸易(销售、加工和配送);非晶、纳米晶带材及其铁芯制品的研究、生产与销售;特殊金属带材及其制品的研发、生产与销售。是一家有着十五年创业历史,如今已成为专注于特种金属领域,科、工、贸并举发展的集团化民营企业。各分公司情况如下:

1、北京冶科钢材贸易有限公司

北京冶科钢材贸易有限公司是上海宝钢股份有限公司的专业代理,专门经营宝钢生产的彩色显像管用钢材。十几年来,公司始终坚持“为客户创造价值”的经营理念,全心全意为客户提供加工、配送、技术支持等服务,赢得了广大用户的信任。主要客户有:彩虹集团电子股份有限公司、汤姆逊广东显示器件有限公司东莞分公司、乐金飞利浦曙光电子有限公司、深圳三星视界有限公司、天津三星视界有限公司、北京松下彩色显像管有限公司、南京电子网板科技股份有限公司、烟台正海电子网板股份有限公司、LG麦可龙(福建)电子有限公司、北京京东方半导体有限公司等。每年销售量7万吨左右。

2、北京冶科电子器材有限公司

北京冶科电子器材有限公司成立于2000年6月,是研制、生产、销售非晶、纳米晶带材及其铁芯制品的高新技术企业。成熟产品有:非晶、纳米晶带材,电流互感器铁芯、中频变压器

铁芯、开关电源变压器铁芯、共模电感铁芯、大电流开口电感铁芯、仪表用精密电流互感器铁芯、滤波电感铁芯、差模电感铁芯、磁放大器铁芯、C型铁芯等两大类十九个系列,产品性能优异,在国内同行业中处于领先水平,广泛应用于全国300多家电力电子元器件企业,深受用户的欢迎。

多年来,北京冶科电子器材有限公司一直以“质量最优,服务最好”的标准要求自己。

2002年公司的非晶、纳米晶产品获得北京市金桥工程三等奖,2003年被批准为北京市火炬计划项目,2003年5月公司“高导磁纳米晶带材及铁芯”项目成功申报为“北京市高新技术成果转化项目”,2003年11月被批准为“北京市高新技术企业”。2004年顺利通过了ISO9001:2000质量管理体系认证。2004年、2007年被评为国家重点新产品,2006年获得北京市顺义区科学技术一等奖,2007年获得北京市科学技术三等奖。目前已形成年产非晶、纳米晶铁芯8000万只的生产能力。

3、冶科金属有限公司

冶科金属有限公司成立于2003年10月,地处河北燕郊经济开发区。公司注册资本1310万美元,占地面积5万平方米。公司专注于高技术含量、高附加值、高质量的特种金属带材研究与生产。目前公司下设精密带钢厂、非晶制带厂、机械加工厂、中心实验室等。

(1)精密带钢厂

全套引进日本高精度冷轧带钢生产线,主要设备有:十二辊650冷轧机、四辊450冷轧机、卧式连续光亮退火炉、UB弹性砂轮修磨机、纵剪线、钢带检查机、包装机和拉伸矫直机,以及即将安装的清洗线、应力退火炉等。

产品品种:IC引线框架材料、彩色显像管用特殊金属材料、低膨胀合金、高耐腐蚀性超级不锈钢、坡莫合金、电热合金、纺织用不锈钢带及其它高尺寸精度、高表面质量、高板形特殊金属带材。

产品规格:厚度:0.1mm~1.0mm 宽度:最大520mm

生产能力:全部达产可具备年产10000吨精密带材生产能力。

(2)非晶制带厂

主要设备:50kg真空感应炉、200kg真空感应炉、500kg非真空感应炉、非晶制带机、真空热处理炉等。主要产品为铁基非晶、纳米晶带材。带材规格厚度0.25mm~0.36mm,宽度2~80mm,目前具备年产2500吨的生产能力。已通过ISO9001:2000质量管理体系认证,欧盟RoHS 环保认证。

(3)机械加工厂

机械加工厂不仅具有高精度61100型车床、CWA6140型车床、8440型轧辊磨床、B690型液压牛头刨、X52K立式铣床、X62W万能卧式铣床、Z8050摇臂钻床、MG1432高精度磨床等机械加工设备,还具有优秀的机械加工专家及经验丰富的高级技工,可满足本公司设备的维修与改造。

(4)中心实验室

中心实验室有多年从事钢铁分析的专家、硕士及经验丰富的分析检测人员。可对铁、硅、铜、铌、硼、铝、钙、钴、镍、锰、钼、铬、磷、锆等元素进行精确化学分析,制定了二十余个企业分析标准,摸索出高硅、高铌、高硼材料的分析方法通过相关部门的认证。

中心实验室还具有对金属材料进行常规物理及磁性能检测的能力。主要设备有倒置金相显微镜、液压万能试验机、数字引伸仪、维氏和肖氏硬度计、杯突实验机、TH2776型电感测量仪、软磁直流测量装置和软磁交流测量装置。并与相关的大专院校、科研院所和部分知名专家建立了广泛稳定的合作关系。

新型非晶、纳米晶带喷制设备

国内目前在纳米晶带材制备技术和工艺方面普遍采用钢液自重法进行喷制,即在喷包中快速

建立一定高度的液位,钢液靠自重通过喷嘴喷出到冷却辊面急速冷却成带。制出的带较厚(0.030~0.035mm),很难获得0.025mm以下的薄带,因压力小,带材表面质量差,使得叠片系数为0.68~0.74,且韧性差。前后并均会出现一部分废钢, 导致带材成材率降低。

本司近期推出的S-05-50-A新型保护气氛压力法上铸非晶、纳米晶制带机,是近期世界流行的最先进的方法。其技术特点是采用单包熔炼,在保护气氛下,上铸压力制带,辊嘴间距采用摄像法在线全程检测监控,系统模拟法达到喷嘴压力恒定,制带过程采用国内首创的冷却辊轴向平移新工艺设计和再位高光洁度抛磨技术,使制带过程可在整个辊面上进行,能最大限度的提高带表面质量。由于采用了这些先进技术和工艺,喷制的超薄纳米晶带材厚度可控制在22—28μm,表面光洁度高、、高密度、韧性好,可辊剪成窄带,一次喷带成材率可达96%以上,叠片系数可达

0.8—0.88 。单炉制带量可达50~200Kg。

一、设备主要技术参数:

1、产品规格:带宽: 15~50mm

带厚:超薄带: 0.02~0.025mm

普通带: 0.025~0.03mm

2、产品品种: Fe基、Co基、Fe-Ni基、FeCuNiSiB纳米晶。

3、生产能力: 1.5~2.0小时/炉,平均班产:100~350Kg

4、单包容量: 10~50~200Kg

5、设备功率: 133kw

二、S-05-50-A型制带机设备与生产条件:

1、非晶制带主机—由熔炼喷包系统、冷却辊系统、重车系统、再位修层系统、抽尘机组成。

2、电控系统—由嘴辊间距调控系统、冷却辊速度控制系统、修层重车系统、压力控制系统、温控系统、PLC系统、水泵电源、空压机电源、保护气控制等。

3、中频电源— 100kw 250Hz

4、保护气源—高纯N2、气罐、减压阀、调节阀、电磁阀及管道等。

5、循环水泵—清水泵(2台)、阀门、储水罐、冷却塔、管道等。

6、空压机—气泵1.2m3/min,P= 0~1.0MPa、管道、阀门

7、生产车间—制带车间100m2,空压机水泵间12m2,辅助车间40m2

8、辅助设备: 钻铣床、超声波打孔机、中温烤烘箱

单包、三包制带工艺装置示意:

本月,由中国人民解放军第四八一二工厂自主设计研发的非晶软磁材料专用成套设备的核心部件———FD1000/320非晶材料制带机顺利出厂,揭开了我市非晶软磁产业发展的序幕。副市长万士其、张君毅等出席交接仪式。

FD1000/320非晶材料制带机项目,被我市列为重点扶持项目,该设备主要用于生产非晶纳米晶合金带材。今年,市委市政府将发展软磁产业作为促进地方经济结构调整,推动安庆率先崛起的措施之一。四八一二厂在对非晶软磁材料产业进行充分调研的基础上,与南昌大学材料学院合作开发非晶软磁材料专用成套设备。该厂主要承担其关键设备非晶材料制带机的研制,从项目立项,到产品出厂,不到7个月时间完成。

非晶,纳米晶合金制品-深圳市宏冠达科技有限公司,电流互感器.

宏冠达我们公司的专业生产的产品。我们公司公司汇集了一批高层次的科研技术人员,拥有国内先进的真空冶炼设备、百吨级非晶、纳米晶带材喷带设备、热处理设备、全自动绕线机和完备的软磁材料磁性能检测仪器等。公司秉承诚实为本、信誉至上的经营理念,以优良的产品、公道的价格、准时的交期、周到的服务竭诚满足客户的需求。宏冠达是您值得信赖的合作伙伴!!。公司品质第一不断创新。我们公司在电子元器件行业里面,是一家知名的私营企业。公司深圳市宏冠达科技有限公司是一家专业从事坡莫软磁材料、非晶、纳米晶合金制品生产、销售及技术服务的高新技术企业。坡莫软磁材料,非晶,纳米晶合金制品-深圳市宏冠达科技有限公司生产全球。公司注册时间2007年,资金投入200万,公司现在发展到拥有员工100多人。我们公司的信念:经营品种

* 坡莫合金铁芯、冲片铁芯

* 非晶、纳米晶合金铁芯

* 车载音响用扼流圈

* 大功率高、中频率变压器磁芯

* 精密电流互感器

* 漏电保护互感器

* 零序电流互感器

* 分裂式

非晶带材生产线

本公司具有强大的设备研发和生产能力,经过反复使用和修改,本公司设计和生产的非晶带材生产线非常实用和便捷,可以生产出宽度1mm~100mm,厚度25μm左右的非晶带材。

设备特色:

(1)铜辊跳动度≤15μm,动态平衡度接近于0;

(2)整机置于高精度六滑块导轨上,喷带时整机可以精确往复运动,运动参数由电脑自动控制;

(3)随机具有高精度修复和处理铜辊表面功能,技术成熟;

(4)铜辊内冷却水按照层流流体设计,具有冷却效率高、用水量小的特点;

(5)熔炼工部与喷带工部可以自由调整,使用非常方便;

(6)熔炼工部具有应急设置,可以有效预防“跑水”;

(7)控制柜采用单片机控制,可以任意进行参数设计和编程;

(8)底铸喷带,不仅操作简便,而且合金液纯净,没有炉渣堵喷嘴问题存在;

(9)双炉熔炼,可以实现不间断喷带。

现在国内能做非晶合金带材的挺多的,中机联、安泰、马鞍山恒创科技。。。都有

年产1000吨非晶合金带材生产线。工艺技术:母合金配料-母合金冶炼-喷带-收带-磁芯绕环-热处理-缺陷检测-分装-磁性检测-绕漆包线-测试-封装-试验-成品。主要设备:真空冶炼炉、中频炉、千吨喷带机、卷曲机。

非晶纳米晶软磁材料都有哪些

如果金属或合金的凝固速度非常快(例如用每秒高达一百万度的冷却速率将铁-硼合金熔体凝固),原子来不及整齐排列便被冻结住了,其排列方式类似于液体,是混乱的,这就是非晶合金。非晶纳米晶软磁材料都有哪些?您可以咨询安徽华晶机械有限公司,下面小编为您简单介绍,希望给您带来一定程度上的帮助。 非晶软磁合金材料的种类: 1、铁基非晶合金铁基非晶合金:主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。它们的特点是磁性强(饱和磁感应强度可达1.4-1.7T )、磁导率、激磁电流和铁损等软磁性能优于硅钢片,价格便宜,最适合替代硅钢片,特别是铁损低(为取向硅钢片的1/3-1/5),代替硅钢做配电 变压器可降低铁损60-70%。铁基非晶合金的带材厚度为0.03毫米左右,广泛应用于中低频变压器的铁心(一般在10千赫兹以下) ,

例如配电变压器、中频变压器、大功率电感、电抗器等。 2、铁镍基非晶合金铁镍基非晶合金:主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成,它们的磁性比较弱(饱和磁感应强度大约为1T以下),价格较贵,但磁导率比较高,可以代替硅钢片或者坡莫合金,用作高要求的中低频变压器铁心,例如漏电开关互感器。 3、钴基非晶合金钴基非晶合金:由钴和硅、硼等组成,有时为了获得某些特殊的性能还添加其它元素,由于含钴,它们价格很贵,磁性较弱(饱和磁感应强度一般在1T以下),但磁导率极高,一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感等,替代坡莫合金和铁氧体。 4、纳米(超微晶)软磁合金材料由于非晶合金中原子的排列是混乱无序的这种特殊结构,使得非晶合金具有一些独特的性质。

安徽华晶机械有限公司位于安庆长江大桥经济开发区。是人民解放军第4812工厂全资子公司。公司经营以机械制造为主,拥有各类专业生产、检验试验设备94台(套),涉及铸造、橡胶制品、压力容器、制造等多个行业,主要从事非晶软磁设备、空压机及气源设备、橡胶件(含特种橡胶件)、餐余垃圾处理设备、铸件、机械加工等产品的研制、生产、经营和服务。 自成立以来,公司上下高度重视技术创新和产品结构升级工作,建立了以市场为导向,努力满足用户需求的产品研发体系。公司坚持以跨越发展的思想为指导,秉承敬业、高效、求实、创新的优良传统,继续依托军工技术和“中”牌品质,为广大新老客户提供更优良的产品和服务。

非晶合金、纳米晶薄带项目

非晶合金、纳米晶薄带项目可行性研究报告

第一章项目概况 第一节基本情况 一、项目名称:非晶合金、纳米晶薄带生产 二、承办单位:****有限公司 三、企业性质:有限责任公司 四、企业法人:***** 五、项目建设地点:******* 第二节项目产品描述 非晶合金薄带是70年代问世的一种新型软磁材料,它采用先进的速凝固技术,把熔化的钢液以1×106℃/S的冷却速度直接冷却成厚度仅为20um—40um的金属薄带,与传统金属带材生产工艺相比,节省了五~六道工序。生产过程节能,无污染排放。由于采取了超急冷却技术,带材中原子排列组合上具有短程有序,长程无序特点的非晶合金组织。该合金具有许多独特性能特点:如优异的磁性,耐蚀性,耐磨性,高硬度,高电阻率等,被人们称为二十一世纪最新的绿色环保软磁材料。 该材料的应用范围广阔,可替代传统的硅钢,铁氧体和坡莫合金等软磁材料,用该材料作为铁芯主要用材并制造的非晶合金配电变压器,与用硅钢片作为铁芯的配电变压器比对,具有很好的节能效果。其比对效果见下表:

由上表可见,平均空载损耗降低70%~80%,其节能效果显著. 第三节项目背景 目前,全球只有日立金属大规模生产非晶合金带材。日立金属的非晶合金带材的产能,于07年扩张至5.2万吨后,理论上,也只能生产出3058万kV A非晶合金变压器,以上产量与我国目前每年约2.4亿kV A配电变压器的需求量相距甚远。而我国的非晶合金带材主要依赖于进口,因此,非晶合金带材的供给,成为我国大规模推广应用非晶合金变压器的最大障碍。 我国非晶合金变压器的研制工作始于“七五”,掌握非晶合金变压器生产技术的企业较多。国家80年代科技攻关课题中,将“非晶合金铁芯配电变压器研制”作为重点课题。1986年5月,上海钢铁研究所与宁波变压器厂合作,用该所研制的非晶合金带材试制出国内第一台单相3kV A非晶合金变压器。目前,除上海置信电气以外,我国其它知名变压器生产企业,如顺特电气、江苏华鹏、特变电工、杭州钱江电器集团、天威保变、西变等厂家均掌握了非晶合金变压器的生产技术。但是,由于非晶合金带材的供应依赖于进口,加之受到带材出口国的制约和价格上涨的因素影响,实际上以上厂家的非晶合金变压器均未大规模生产。铁芯及变压器的生产技术并不是制约我国推广非晶合金变压器的关键性因素,如原材料供应问题得到缓和,变压器生产厂家要扩大非晶合金变压器产能易如反掌,只有非晶合金带材生产的国产化才能促成非晶合金变压器规模化生产的飞跃。目前,日立金属

非晶纳米晶软磁材料

非晶/纳米晶软磁材料 一.应用领域 非晶态软磁合金材料为20世纪70年代问世的一种新型材料,因具有铁芯损 耗小、电阻率高、频率特性好、磁感应强度高、抗腐蚀性强等优点,引起了人们 的极大重视,被誉为21世纪新型绿色节能材料。其技术特点为:采用超急冷凝 固技术使合金钢液到薄带材料一次成型;采用纳米技术,制成介于巨观和微观之 间的纳米态(10-20nm)软磁物质。非晶、纳米晶合金的优异软磁特性都来自于其 特殊的组织结构,非晶合金中没有晶粒和晶界,易于磁化;纳米晶合金的晶粒尺 寸小于磁交换作用长度,导致平均磁晶各向异性很小,并且通过调整成分,可以 使其磁致伸缩趋近于零。【表1】列出了非晶/纳米晶软磁材料的典型性能及主要 应用领域。 材料铁基非晶铁镍基非晶钴基非晶铁基纳米晶饱和磁感(T) 1.56 0.77 0.6-0.8 1.25 矫顽力(A/m) <4 <2 <2 <2 Br/Bs -- -- >0.96 0.94 最大磁导率45×104>200,000 >200,000 >200,000 铁损(W/kg) P50Hz,1.3T <0.2 P20KHz,0.5T<90 P20KHz,0.5T<30 P20KHz,0.5T<30 磁致伸缩系数27×10-615×10-6<1×10-6<2×10-6居礼温度(℃) 415 360 >300 560 电阻率(mW-cm) 130 130 130 80 应用领域 配电变压器 中频变压器 功率因子校正器 磁屏蔽 防盗标签 磁放大器 高频变压器 扼流圈 脉冲变压器 饱和电抗器 磁放大器 高频变压器 扼流圈 脉冲变压器 饱和电抗器 互感器

铁镍软磁合金

铁镍软磁合金 软磁合金牌号牌 号:1J46,1J50,1J54,1J76,1J77,1J79,1J80,1J85,1J86,1J34,1J51,1J52,1J65,1J66, 1J67,1J 83,1J403,1J75 ,1J77C,1J79C,1J85C,1J87C,1J92,1J93,1J94,1J95 执行标准:GBn198-88 用途:大部分用于弱磁或中等磁场工作的小型变压器,脉冲变压器,继电器,互感器,磁放大器,电磁离合器,扼流圈铁芯及磁屏蔽。 2. 磁温度补偿合金 牌号:1J30,1J31,1J32 ,1J33,1J38 执行标准:GB/T15005-94 用途: 电磁回路和永磁回路中的磁分路补偿元件。 3. 耐蚀软磁合金 牌号:1J36,1J116,1J117 执行标准:GB/T14986-94 用途: 在氧化性介质和肼类介质中工作的电磁器件。 4. 高饱和磁感应强度软磁合金 牌号:1J22 执行标准:GB/T15002-94 用途:电磁铁极头,电话耳机振动膜,力矩马达转子。 5. 高硬度高电阻高磁导合金 牌号:1J87,1J88,1J89 ,1J90,1J91 执行标准:GB/T14987-94 用途: 用于制作录音机和磁带机磁头芯片以及微特电机变压器,传感器,磁放大器等各种高频电感元件铁芯。 6. 磁头用软磁合金 软磁合金牌号:1J75 ,1J77C,1J79C,1J85C,1J87C,1J92,1J93,1J94,1J95 执行标准:YB/T086-1996 用途:用于制作磁头外壳,芯片,隔离片。 1. 铁镍软磁合金

牌 号:1J46,1J50,1J54,1J76,1J77,1J79,1J80,1J85,1J86,1J34,1J51,1J52,1J65,1J66, 1J67,1J 83,1J403 执行标准:GBn198-88 用途:大部分用于弱磁或中等磁场工作的小型变压器,脉冲变压器,继电器,互感器,磁放大器,电磁离合器,扼流圈铁芯及磁屏蔽。 2. 磁温度补偿合金 牌号:1J30,1J31,1J32 ,1J33,1J38 执行标准:GB/T15005-94 用途: 电磁回路和永磁回路中的磁分路补偿元件。 3. 耐蚀软磁合金 牌号:1J36,1J116,1J117 执行标准:GB/T14986-94 用途: 在氧化性介质和肼类介质中工作的电磁器件。 4. 高饱和磁感应强度软磁合金 牌号:1J22 执行标准:GB/T15002-94 用途: 电磁铁极头,电话耳机振动膜,力矩马达转子。 5. 高硬度高电阻高磁导合金 牌号:1J87,1J88,1J89 ,1J90,1J91 执行标准:GB/T14987-94 用途: 用于制作录音机和磁带机磁头芯片以及微特电机变压器,传感器,磁放大器等各种高频电感元件铁芯。 6. 磁头用软磁合金

非晶纳米晶软磁材料应用市场概况

非晶/纳米晶软磁材料应用市场概况 非晶态软磁合金材料为20世纪70年代问世的一种新型材料,因具有铁芯损耗小、电阻率高、频率特性好、磁感应强度高、抗腐蚀性强等优点,引起了人们的极大重视,被誉为21世纪新型绿色节能材料。其技术特点为:采用超急冷凝固技术使合金钢液到薄带材料一次成型;采用纳米技术,制成介于巨观和微观之间的纳米态(10-20nm)软磁物质。非晶、纳米晶合金的优异软磁特性都来自于其特殊的组织结构,非晶合金中没有晶粒和晶界,易于磁化;纳米晶合金的晶粒尺寸小于磁交换作用长度,导致平均磁晶各向异性很小,并且通过调整成分,可以使其磁致伸缩趋近于零。【表1】列出了非晶/纳米晶软磁材料的典型性能及主要应用领域。 表1 非晶/纳米晶软磁材料的典型性能及主要应用领域

近年来,随着信息处理和电力电子技术的快速发展,各种电器设备趋向高频化、小型化、节能化。 在电力领域,非晶、纳米晶合金均得到大量应用。其中铁基非晶合金的最大应用是配电变压器铁芯。由于非晶合金的工频铁损仅为硅钢的1/5~1/3,利用非晶合金取代硅钢可使配电变压器的空载损耗降低60﹪~70﹪。因此,非晶配电变压器作为换代产品有很好的应用前景。纳米晶合金的最大应用是电力互感器铁芯。电力互感器是专门测量输变电线路上电流和电能的特种变压器。近年来高精度等级(如级、级、级)的互感器需求量迅速增加。传统的冷轧硅钢片铁芯往往达不到精度要求,虽然高磁导率玻莫合金可以满足精度要求,但价格高。而采用纳米晶铁芯不但可以达到精度要求、而且价格低于玻莫合金。 在电力电子领域,随着高频逆变技术的成熟,传统大功率线性电源开始大量被高频开关电源所取代,而且为了提高效率,减小体积,开关电源的工作频率越来越高,这就对其中的软磁材料提出了更高的要求。硅钢高频损耗太大,已不能满足使用要求。铁氧体虽然高频损耗较低,但在大功率条件下仍然存在很多问题,一是饱

非晶和纳米晶合金的比较

铁基非晶合金在工频和中频领域,正在和硅钢竞争。铁基非晶合金和硅钢相比,有以下优缺点。 1)铁基非晶合金的饱和磁通密度Bs比硅钢低 但是,在同样的Bm下,铁基非晶合金的损耗比0.23mm厚的3%硅钢小。一般人认为损耗小的原因是铁基非晶合金带材厚度薄,电阻率高。这只是一个方面,更主要的原因是铁基非晶合金是非晶态,原子排列是随机的,不存在原子定向排列产生的磁晶各向异性,也不存在产生局部变形和成分偏移的晶粒边界。因此,妨碍畴壁运动和磁矩转动的能量壁垒非常小,具有前所未有的软磁性,所以磁导率高,矫顽力小,损耗低。 2)铁基非晶合金磁芯填充系数为0.84~0.86 3)铁基非晶合金磁芯的工作磁通密度 1.35T~1.40T,硅钢为1.6T~1.7T。铁基非晶合金工频变压器的重量是硅钢工频变压器的重量的130%左右。但是,即使重量重,对同样容量的工频变压器,磁芯采用铁基非晶合金的损耗,比采用硅钢的要低70%~80%。 4)考虑损耗,总的评估价为89% 假定工频变压器的负载损耗(铜损)都一样,负载率也都是50%。那么,要使硅钢工频变压器的铁损和铁基非晶合金工频变压器的一样,则硅钢变压器的重量是铁基非晶合金变压器的1?8倍。因此,国内一般人所认同的抛开变压器的损耗水平,笼统地谈论铁基非晶合金工频变压器的重量、成本和价格,是硅钢工频变压器的130%~150%,并不符合市场要求的性能价格比原则。国外提 出两种比较的方法,一种是在同样损耗的条件下,求出两种工频变压器所用的铜铁材料重量和价格,进行比较。另一种方法是对铁基非晶合金工频变压器的损耗降低瓦数,折合成货币进行补偿。每瓦空载损耗折合成5~11美元,相当于人民币42~92元。每瓦负载损耗折合成0.7~1.0美元,相当于人民币6~8.3元。例如一个50Hz,5kVA单相变压器用硅钢磁芯,报价为1700元/台;空载损耗28W,按60元人民币/W计,为1680元;负载损耗110W,按8元人民币/W计,为880元;则,总的评估价为4260元/台。用铁基非晶合金磁芯,报价为2500元/台;空载损耗6W,折合成人民币360元;负载损耗110W,折合成人民币880元,总的评估价为3740元/台。如果不考虑损耗,单计算报价,5kVA铁基非晶合金工 频变压器为硅钢工频变压器的147%。如果考虑损耗,总的评估价为89%。 5)铁基非晶合金抗电源波形畸变能力比硅钢强 现在测试工频电源变压器磁芯材料损耗,是在畸变小于2%的正弦波电压下进行的。而实际的工频电网畸变为5%。在这种情况下,铁基非晶合金损耗增加到106%,硅钢损耗增加到123%。如果在高次谐波大,畸变为75%的条件下(例如工频整流变压器),铁基非晶合金损耗增加到160%,硅钢损耗增加到300%以上。说明铁基非晶合金抗电源波形畸变能力比硅钢强。 6)铁基非晶合金的磁致伸缩系数大 是硅钢的3~5倍。因此,铁基非晶合金工频变压器的噪声为硅钢工频变压器噪声的120%,要大3~5dB。

1J66软磁合金

1J66软磁合金

1J66软磁合金 1J66化学成分: C:≤0.03 P:≤0.020 S:≤0.020 Mn:0.7~1.1 Si:≤0.10 Ni:64.5~65.5 Fe:余量 1J66主要特性-用途举例: 恒磁导率软磁合金。在较宽的磁场,温度和频率范围内,磁导率变化很小.用于制造恒电感元件。 蓝东实业可供形式:圆棒、板材、带材、丝材等。

(1J22美标ASTM A753M ASTM A801M) 1J30 1J31 1J32 1J33 1J34 (1J36日本JIS C 2531PD) 1J38 1J40 (1J46日本JIS C2531PB) (1J47日本JIS PB-25) 1J50 1J51 1J52 1J54 1J65 1J66 1J67 1J76 1J77 1J79 1J80 1J83 1J85 1J86 1J87 1J88 1J89 1J90 1J91 永磁合金:GB/T5018中国:2J04(2J4) 2J07(2J7) 2J09(2J9) 2J10 2J11 2J12 2J21 2J23 2J25 2J27 2J31 2J32 2J33 2J51 2J52 2J53 2J63 2J64 2J65 2J67 2J83 2J84 2J85 弹性合金:GB/T15018中国:3J01(3J1) 3J09(3J9) 3J21 3J22 3J40 3J53 3J53P 3J53Y 3J58 3J60 3J63 膨胀合金:GB/T15018中国:4J06(4J6) 4J28 4J29 4J32 4J33 4J34 4J36 4J38 4J40 4J42 4J43 4J44 4J45 4J46 4J47 4J49 4J50 4J58 4J59 4J78 4J80 4J82 热双金属:GB/T15018中国:5J20110 5J14140 5J15120 5J1380 5J1480 5J1580 5J1017 5J1413 5J1416 5J1070 5J0756 5J1306A 5J1306B 5J1309A 5J13 蓝东精密合金主要特性和用途(GB/T15018) 蓝东合金牌 号 主要特性 用途举例 1J46、1J50、1J54 具有较高的饱和磁感应强度和 磁导率 在中等磁场中工作的各 种变压器-继电器.电磁 离台器铁芯 IJ76、1J77、具有高的初始磁导率 在弱磁场中工作的各种

德国非晶软磁

非晶合金,或称为金属玻璃,它是20世纪70年代问世的一种新型材料。当非晶合金变压器铁心用于油浸变压器时,可明显减排多种有害气体。所以,其使用越来越多。德国非晶软磁哪家好?您可以选择安徽华晶机械有限公司,下面小编为您简单介绍,希望给您带来一定程度上的帮助。 利用急冷技术,将钢液一次成型为厚度为30微米的薄带,得到的固体合金(薄带)是不同于冷轧硅钢材料中原子规则排列的晶体结构,正是这种合金其原子处于无规则排列的非晶体结构,使其具有狭窄的B-H 回路,具有高导磁性和低损耗的特点;同时非晶合金原子排列的不规则限制了电子的自由通行导致电阻率比晶体合金高出2-3倍,这样也有利于减少涡流损耗。以非晶合金为原料制成的变压器铁心,其空载损耗与采用硅钢片的传统变压器相比,减少了 75%

左右,使非晶合金变压器具有十分显著地节能和环保效果,所以,越来越多的生产厂商采用非晶合金来作为变压器铁心的原材料。 应用领域: 替代硅钢片,作为工频配电变压器铁芯 中频变压器铁芯(400Hz -15KHz) 环形滤波电感、开口电感铁芯(15kHz 以下) 大功率开关电源、电抗器铁芯 饱和电抗器、脉冲压缩器铁芯 安徽华晶机械有限公司位于安庆长江大桥经济开发区。是人民解放军第4812工厂全资子公司。公司经营以机械制造为主,拥有各类专业生产、检验试验设备94台(套),涉及铸造、橡胶制品、压力容器、制造等多个行业,主要从事非晶软磁设备、 空压机及气源设备、

橡胶件(含特种橡胶件)、餐余垃圾处理设备、铸件、机械加工等产品的研制、生产、经营和服务。 自成立以来,公司上下高度重视技术创新和产品结构升级工作,建立了以市场为导向,努力满足用户需求的产品研发体系。公司坚持以跨越发展的思想为指导,秉承敬业、高效、求实、创新的优良传统,继续依托军工技术和“中”牌品质,为广大新老客户提供更优良的产品和服务。

非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景分析

非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景 纳米(超微晶)软磁合金材料 铁基纳米晶合金由铁、硅、硼和少量的铜、钼、铌等组成,其中铜和铌是获得纳米晶结构必不可少的元素。它们首先被制成非晶带材,然后经过适当退火,形成微晶和非晶的混合组织。这种材料虽然便宜,但磁性能极好,几乎能够和非晶合金中最好的钴基非晶合金相媲美,但是却不含有昂贵的钴,是工业和民用中高频变压器、互感器、电感的理想材料,也是坡莫合金和铁氧体的换代产品。 非晶软磁合金材料的优点 优良的磁性:与传统的金属磁性材料相比,由于非晶合金原子排列无序,没有晶体的各向异性,而且电阻率高,因此具有高的导磁率是铁氧体的10倍以上、低的损耗(是硅钢片的1/5-1/10,是铁氧体损耗的1/2~1/5),是优良的软磁材料,代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁心、互感器、传感器等,可以大大提高变压器效率、缩小体积、减轻重量、降低能耗。非晶合金的磁性能实际上是迄今为止非晶合金最主要的应用领域。 非晶合金的制造是在炼钢之后直接喷带,只需一步就制造出了薄带成品,节约了大量宝贵的能源,同时无污染物排放,对环境保护非常有利。正是由于非晶合金制造过程节能,同时它的磁性能优良,降低变压器使用过程中的损耗,因此被称为绿色材料和二十一世纪的材料。 非晶软磁合金材料的应用领域 电力电子技术领域: 大功率中、高频变压器 逆变电源变压器 大功率开关电源变压器 通讯技术: 程控交换机电源 数据交换接口部件 脉冲变压器 UPS电源滤波和存储电源、功率因素校正扼流圈、标准扼流圈 抗电磁干扰部件: 交流电源、可控硅、EMI差模、共模电感、输出滤波电感 开关电源: 磁饱和电抗器 磁放大器 尖峰抑制器 扼流圈 传感器: 电流电压互感器 零序电流互感器 漏电开关互感器 防盗感应标签 目前非晶软磁合金材料的产品,应用场合主要包括:互感器铁心、大功率逆变电源变压器和电抗器铁心、各种形式的开关电源变压器和电感铁心、各种传感器铁心等。 在低频电磁元件中,铁基非晶合金被大量应用,在电力配电变压器中的应用已取得良好效果,成为现在生产量最大的非晶合金。在中、高频领域可以代替钴基非晶合金和铁镍高导磁合金。 纳米晶合金的最大应用是电力互感器铁心。电力互感器是专门测量输变电线路上电流和电能的特种变压器。 从目前国内外应用以及今后发展来看,非晶合金的大量使用还是在电力系统:a、配电变压器铁心。铁基非晶合金铁心具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗(相当于硅钢片的1/3~1/5)、低激磁电流、良好的温度稳定性,使非晶合金变压器运行过程中的空载损失远低于硅钢变压器。这种情况尤其适用于空载时间长、用电效率低的农村电网。

非晶合金介绍

非晶合金介绍 发布时间:2012-9-22 阅读次数:139 字体大小: 【小】【中】【大】 铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys) 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,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,为了叙述方便,以下均称为非晶态合金。 发展史 1960年美国Duwez教授发明用快淬工艺制备非晶态合金为始。其间,非晶软磁合金的发展大体上经历了两个阶段:第一个阶段从1967年开始,直到1988年。1984年美国四个变压器厂家在IEEE会议上展示实用非晶配电变压器则标志着第一阶段达到高潮,到1989年,美国AlliedSignal公司已经具有年产6万吨非晶带材的生产能力,全世界约有100万台非晶配电变压器投入运行,所用铁基非晶带材几乎全部来源于该公司。从1988年开始,非晶态材料发展进入第二阶段。这个阶段具有标志性的事件是铁基纳米晶合金的发明。1988年日本日立金属公司的Yashiwa等人在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金(Finemet)。1988年当年,日立金属公司纳米晶合金实现了产业化,并有产品推向市场。1992年德国VAC公司开始推出纳米晶合金替代钴基非晶合金,尤其在网络接口设备上,如ISDN,大量采用纳米晶磁芯制作接口变压器和数字滤波器件。 制作方法 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

硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金

硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金 磁性材料 一. 磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场h 作用下,必有相应的磁化强度m 或磁感应强度b,它们随磁场强度h 的变化曲线称为磁化曲线(m~h或b~h曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度h 足够大时,磁化强度m达到一个确定的饱和值ms,继续增大h,ms保持不变;以及当材料的m值达到饱和后,外磁场h降低为零时,m并不恢复为零,而是沿msmr曲线变化。材料的工作状态相当于m~h曲线或b~h曲线上的某一点,该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整洁排列。 剩余磁感应强度br:是磁滞回线上的特征参数,h回到0时的b值。 矩形比:br∕bs 矫顽力hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。 磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的b与h的比值,与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。 居里温度tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗p:磁滞损耗ph及涡流损耗pe p = ph + pe = af + bf2+ c pe ∝f2 t2 / ,ρ 降低, 磁滞损耗ph的方法是降低矫顽力hc;降低涡流损耗pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为: 总功率耗散(mw)/表面积(cm2) 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。器件的电压~电流特性与磁芯的几何外形及磁化状态密切相关。设计者必须熟知材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何外形及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1. 软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶

软磁材料

软磁材料基本知识 一、软磁材料的发展及种类 1.软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于十九世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到二十世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到二十年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从四十年代到六十年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入七十年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。 2.常用软磁磁芯的种类 铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。 按(主要成分, 磁性特点, 结构特点) 制品形态分类: 1). 合金类:硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金 2). 粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High Flux)、坡莫合金粉芯(MPP) 3). 铁氧体类:算是特殊的粉芯类, 包括:锰锌系、镍锌系 常用软磁材料的分类及其特性(Soft Magnetic Materials)

二、软磁材料的分类介绍 (一). 合金类 1.硅钢 硅钢是一种合金,在纯铁中加入少量的硅(一般在 4.5%以下)形成的铁硅系合金称为硅钢,该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000 高斯;由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格便宜,机械应力影响小等优点,在电力电子行业中获得极为广泛的应用,如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。是软磁材料中产量和使用量最大的材料。也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。特别是在低频、大功率下最为适用。常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ,适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯,这类合金韧性好,可以冲片、切割等加工,铁芯有叠片式及卷绕式。但高频下损耗急剧增加,一般使用频率不超过400Hz。从应用角度看,对硅钢的选择要考虑两方面的因素:磁性和成本。对小型电机、电抗器和继电器,可选纯铁或低硅钢片;对于大型电机,可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片;对变压器常选用单取向冷轧硅钢片。在工频下使用时,常用带材的厚度为0.2~0.35 毫米;在400Hz 下使用时,常选0.1 毫米厚度为宜。厚度越薄,价格越高。 2.坡莫合金 坡莫合金常指铁镍系合金,镍含量在30~90%范围内。是应用非常广泛的软磁合金。通过适 当的工艺,可以有效地控制磁性能,比如超过十万的初始磁导率、超过一百万的最大磁导率、低到千分之二奥斯特的矫顽力、接近1 或接近零的矩形系数,具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性,可以加工成 1 微米的超薄带及各种使用形态。常用的合金有1J50、1J79、1J85 等。1J50 的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些,但磁导率比硅钢高几十倍,铁损也比硅钢低2~3 倍。做成较高频率(400~8000Hz)的变压器,空载电流小,适合制作100 瓦以下小型较高频率变压器。1J79 具有好的综合性能,适用于高频低电压变压器,漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。1J85 的初始磁导率可达十万以上,适合于作弱信号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。 3.非晶合金(Amorphous alloys) 硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料,原子在三维空间做规则排列,形成周期性的点阵 结构,存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷,对软磁性能不利。从磁性物理学上来说,原子不规则排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理想的。非晶态金属与合金是70 年代问世的一个新型材料领域。它的制备技术完全不同于传统的方法,而是采用了冷却速度大约为每秒一百万度的超急冷凝固技术,从钢液到薄带成品一次成型,比一般冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序,这种新工艺被人们称之为对传统冶金工艺的一项革命。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。目前美、日、德国已具有完善的生产规模,并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体涌向市场。 常用的非晶合金的种类有:铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。 目前,非晶软磁合金所达到的最好单项性能水平为: 初始磁导率μ0 = 14 × 104 钴基非晶 最大磁导率μm = 220 × 104 钴基非晶 矫顽力Hc = 0.001 Oe 钴基非晶 矩形比Br/Bs = 0.995 钴基非晶 饱和磁化强度4πMs = 18300 Gs 铁基非晶 电阻率ρ = 270 微欧厘米 常用的非晶合金的种类有:铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。其国家牌号及性能特点见表及图所示,为便于对比,也列出晶态合金硅钢片、坡莫合金1J79 及铁氧体的相应性能。这几类材料各有不同的特点,在不同的方面得到应用。 牌号基本成分和特征 1K101 Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金 1K102 Fe-Si-B-C 系快淬软磁铁基合金 1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬软磁铁基合金 1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬软磁铁基合金 1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬软磁铁基合金 1K106 高频低损耗Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金 1K107 高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬软磁铁基纳米晶合金 1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金 1K202 高剩磁比快淬软磁钴基合金 1K203 高磁感低损耗快淬软磁钴基合金 1K204 高频低损耗快淬软磁钴基合金 1K205 高起始磁导率快淬软磁钴基合金 1K206 淬态高磁导率软磁钴基合金

软磁非晶合金基本知识

关于非晶,纳米晶磁性材料的 基本知识和应用综述 连长庆 98.12

目录 一什么是硬磁,什么是软磁 二什么是非晶 三什么是纳米晶 四非晶合金分类,特性及应用概述五应用综述 六目前市场中客户应用较多的方面七在电源方面的应用 八磁学基本知识 九磁放大器的设计计算基础 十 B—H 测试

一,什么是硬磁(Hard Ferrite)、什么是软磁(Soft Ferrite): 硬磁(又叫永磁):材料本身具有磁性,或经过充磁以后磁性会保持下来的材料叫硬磁,如:钕、锶、硼; 软磁:本身无磁性,经过充磁以后产生磁场,结束充磁,其磁性消失的材料称为软磁。这种材料称为软磁,它分为四大类:硅钢片、铁氧体、铁粉芯,非晶合金。 二,什么是非晶(Amorphous): 非晶(态)是对晶态而言,一般金属在高温冶炼成液态,在常温下慢慢冷却,液态金属就有足够的时间,进行金属晶格的有序排列,最后形成一般的固态金属,非晶合金采用超急冷凝固技术,把温度在1000℃以上合金溶液以每秒10万度的降温速度进行急速冷却,到300℃(钢水从1200℃下降到300℃要9mS)左右而形成厚度为15_30微米的固体薄带材料,在冷却过程中由于时间很短,来不及形成完整的晶格,所以其分子的排列、组合出现无序状态,就叫非晶;铁基非晶主要元素是:铁、硅、硼等组成。 三,什么是超微晶(Nanocrystal): 铁基超微晶(又称纳米晶)合金其主要元素除铁、硅、硼外还加入了铜、钼、铌。其中铜和铌是茯得纳米晶结构的重要元素,首先制成非晶然后将上述非晶带材再进过适当的温度处理形成尺度为10-20nm晶粒,且有弥散分布的组织结构,这种合金又叫做纳米晶合金。

非晶态软磁合金

题目:非晶态软磁合金材料 摘要:本文以非晶态软磁材料为主要阐述对象,并就其定义、晶体结构特征、磁性性能及其产生机理、制备工艺、国内外发展过程、实际应用和未来应用前景等方面进行了分段阐述,其中着重介绍了非晶材料的结构特征及其相应性能产生的机理、材料制备、发展及其在不同领域的应用。从而使自己能够对这一磁性材料有一个全面详细的了解。 关键字:长程有序短程无序过冷各项同性电磁转换 1.材料定义及其基本性能与其产生机理 1.1软磁材料 软磁材料是指具有低的矫顽力,高的磁导率的磁性材料,在交流磁化状态下应用要求具有低的功率损耗。软磁材料在外磁场作用下迅速被磁化,去掉外磁场后,磁性消失。软磁材料按结构分为晶体、非晶体、纳米晶体磁性薄膜、磁泡、磁性液体与铁粉芯等类型。 1.2非晶合金结构特点 非晶态合金是指原子不是长程有规则排列的物质。一般晶态金属的原子密集规则排列切具有周期性,这种结构特征叫作原子排列的长程有序。和晶态金属相比,非晶态合金结构没有长程有序、间隙较多、但是均质、各项同性。其原子结构和各种特性表明,非晶无序并不是“混乱”,而是破坏了长城有序系统的周期性和平移对称性,形成一种有缺陷的,不完整的有序即最近邻或局域短程有序。这种短程序只是由于原子间的相互关联作用,是其在小于几个原子间距的小区间内仍然保持着位形和组分的某些有序特征,故具有短程序。 1.3非晶态软磁合金的基本性能及其产生机理 作为软磁材料,希望它有高的饱和磁感应强度和磁导率,低的矫顽力。这些软磁性能又和材料的磁晶各向异性,磁致伸缩系数有关。磁晶各向异性系数和磁致伸缩系数越小,组织结构越均匀,材料的软磁性能就越好。非晶态磁性合金没有长程有序,因此非晶磁性材料的磁晶各向异性为零,而且非晶磁性材料组织结构均匀,不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物,这样,非晶结构决定了其具有良好的软磁性能。但非晶态磁性材料的磁致伸缩一般不为零,因为磁致伸缩起源于短程相互作用。所以,非晶磁性材料的软 磁特性主要取决于磁致伸缩系数λ s 的大小。当λ s ≈0时,则可得到高磁导率,低矫顽 力的非晶软磁材料。除此之外,非晶态合金的电阻率较高,因此涡流损耗低,频率特性好,可应用在较高的频率范围。非晶态的结构均匀,各向同性特点也决定了非晶材料具

1J22高饱和磁感应强度软磁合金资料-共10页

1J22高饱和磁感应强度软磁合金简介 一、软磁合金简介 1.1 软磁合金简介 软磁合金(soft magnetic alloy)是在弱磁场中具有高的磁导率及低的矫顽力的一类合金,在外磁场作用下容易磁化,去除磁场后磁感应强度又基本消失的磁性合金。这类合金广泛应用于无线电电子工业、精密仪器仪表、遥控及自动控制系统中,综合起来主要用于能量转换和信息处理两大方面,是国民经济中的一种重要材料。其磁滞回线面积小而窄,矫顽力一般<800A/m,电阻率高,涡流损耗小,导磁率高,饱和磁感高。一般都加工成板材和带材,熔融法制备,主要用作电器、电信工业中的各种铁芯元件(如变压器铁芯、继电器铁芯、扼流圈等)。常用软磁合金有低碳电工钢、阿姆科铁、硅钢片、镍铁软磁合金、铁钴软磁合金、铁硅软磁合金等。 1.2 软磁合金的物理性能 软磁合金的磁滞回线面积小且窄,矫顽力(Hc)一般<10 Oe(1Oe≈79.6A/m)。软磁合金的主要磁特性是: ①矫顽力(Hc)和磁滞损耗(Wh)低; ②电阻率(ρ)较高,涡流损耗(We)低; ③起始磁导率(μ0)和最大磁导率(μm)高;某些合金在低磁场范围内磁导率(B/H)保持恒定; ④饱和磁感(Bs)高; ⑤某些合金磁滞回线呈矩形,矩形比即剩磁/最大磁感(Br/Bm)高。 这些磁性能同合金的结构状态和成分密切相关。合金中的碳、硫、氮和氧等杂质对磁性特别有害,因为它们使晶格畸变,难以磁化,碳和氮还会引起磁时效现象。软磁合金一般要求成品晶粒尺寸大,以便降低Hc和Wh值。一般铁磁性金属的磁性随晶轴方向不同而异,如铁的<100>方向易于磁化,<111>方向难于磁化。因此控制晶粒取向可以在材料的特定方向获得更好的磁性能。铁的电阻率(ρ)低,添加某些合金元素可以提高ρ值,加硅和铝的效果最为明显。在铁中加入任何合金元素(除钴外),都会使它的饱和磁感Bs 降低。 1.3 软磁合金的发展和分类 19世纪末用低碳钢板制造电机和变压器铁芯。1900年磁性更高的硅钢片很快取代了低碳钢,用来制造电力工业的产品。1917年出现了Ni-Fe合金以适应当时电话系统的需要。后来又出现了具有不同磁特性的Fe-Co合金(1929)、Fe-Si-Al合金(1936)和Fe-Al合金(1950)以满足特殊用途。中国于1953年开始生产热轧硅钢片。50年代末开始研究Ni-Fe和Fe-Co等软磁合金,60年代陆续开始生产一些主要的软磁合金。70年代开始生产冷轧硅钢带。

铁基非晶软磁合金及其晶化

第22卷第6期南 京 理 工 大 学 学 报Vol.22N o.6 1998年12月Journal of Nanj ing University of Science and Technology Dec.1998铁基非晶软磁合金及其晶化a 沈桂娣X 李建平 周传伟 杨 锋 (南京理工大学材料科学与工程系,南京210094) 摘要 用差热分析、X射线衍射、冲击法等方法研究了铁基非晶Fe72.5 Cu1Nb2V2Si13.5B9合金及其经不同温度退火处理后材料的结构和磁性。结果表明, 合金经350℃退火,结构短程有序范围扩大,材料磁化比非晶合金容易;经520~ 560℃退火,A-Fe(Si)晶粒析出,得到微晶结构并具有优良的软磁性能,例如相对初 始磁导率L i≥4.7×104,矫顽力H c≤1.4A/m;在620℃以上退火,第二相Fe x B y析 出,材料磁化困难,软磁性能恶化。 关键词 金属玻璃,晶化,微晶,磁性;软磁材料 分类号 TG139.8 铁基非晶软磁合金经过适当温度退火得到的微晶软磁合金是综合性能优良的软磁材料。因而近年来围绕其成份、热处理、结构及磁性已有不少研究工作[1~4]。本文对非晶Fe72.5 Cu1Nb2V2Si13.5B9合金及其晶化过程中结构和性能的变化进行了研究。 1 试验方法 研究用的非晶Fe72.5Cu1Nb2V2Si13.5B9条带宽9mm、厚0.023mm。用差热分析技术研究合金在加热过程中变化,以确定退火温度。把条带绕制成内径18m m,外径24m m的环形试样,在高纯氮气保护下退火,温度为350~750℃,保温0.5h后炉冷,控温精度为±5℃,用冲击法测量磁性,在磁场强度H为0.08A/m条件下测定初始磁导率。用电位差计法测电阻率。用X射线衍射CuK A射线测定材料结构。 2 试验结果与讨论 原始条带的X射线衍射图示于图1(a),结构为非晶态。差热分析曲线示于图2。以20℃/ min速率加热,在520~620℃、680~740℃出现2个放热峰,由此确定退火温度。 2.1 退火温度对材料结构的影响 经不同温度退火处理后合金的X射线衍射图示于图1(b)、(c)。由图可见,经过350℃处a 本文于1997年11月8日收到 X沈桂娣 女 58岁 副教授

非晶合金文档

材料科学前沿讲座 非晶合金学习报告 摘要:通过学习了解非晶合金相关知识,本文主要总结了非晶合金的结构,制备,性能及应用,对其未来应用前景进行了展望。 关键词:非晶态合金材料 非晶态合金俗称“金属玻璃”。以极高速度使熔融状态的合金冷却,凝固后的合金结构呈玻璃态。非晶态合金与金属相比,成分基本相同,但结构不同,引起二者在性能上的差异。1960年,美国加州理工学院的P.杜威兹教授在研究Au-Si 二元合金时,以极快的冷却速度使合金凝固,得到了非晶态的Au-Si合金。这一发现对传统的金属结构理论是一个不小的冲击。由于非晶态合金具有许多优良的性能:高强度,良好的软磁性及耐腐蚀性能等,使它一出现就引起了人们极大的兴趣。随着快速淬火技术的发展,非晶态合金的制备方法不断完善。 1.1非晶合金的结构 研究非晶态材料结构所用的实验技术目前主要沿用分析晶体结构的方法,其中最直接、最有效的方法是通过散射来研究非晶态材料中原子的排列状况。由散射实验测得散射强度的空间分布,再计算出原子的径向分布函数,然后,由径向分布函数求出最近邻原子数及最近原子间距离等参数,依照这些参数,描述原子排列情况及材料的结构。 目前分析非晶态结构,最普遍的方法是X射线射及电子衍射,中子衍射方法也开始受到重视。近年来还发展了用扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)的方法研究非晶态材料的结构。这种方法是根据X射线在某种元素原子的吸收限附近吸收系数的精细变化,来分析非晶态材料中原子的近程排列情况。EXAFS和X 射线衍射法相结合,对于非晶态结构的分析更为有利。 利用衍射方法测定结构,最主要的信息是分布函数,用来描述材料中的原子分布。双体分布函数g(r)相当于取某一原子为原点(r= 0)时,在距原点为r处找到另一原子的几率,由此描述原子排列情况。 图1-1为气体、固体、液体的原子分布函数

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