软磁非晶合金基本知识

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。

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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。

非晶态软磁合金的特性——中国磁材网与晶态软磁合金相比，非晶态软磁合金具有以下特点：(1)优良的软磁性：由于晶态材料如硅钢、Fe-Ni坡莫合金或铁氧体等磁性受各向异性相互干扰，磁导率会下降，损耗增大。

而非晶态合金不存在晶体结构，因此不存在磁晶各向异性，所以磁导率、矫顽力等磁性参数主要取决于饱和磁致伸缩值的大小以及内部应力状态。

当λs︾0时，应有最佳的软磁特性。

同时，非晶态合金组织结构均匀，不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物，因此可望获得比晶态更高的磁导率μ和更小的矫顽力Hc。

由于合金有约20at%的类金属原子，因此它们的饱和磁化强度一般低于相应的晶态合金。

其中以铁基合金的饱和磁化强度最高，但最高值也不超过1.8T 。

居里温度也较晶态合金低。

(2)感生磁各向异性常数Ku：非晶合金虽然不存在磁晶各向异性，但它并不是磁各向同性的。

它在制备和以后的热处理过程中可以感生出磁各向异性。

利用由磁场退火感生的磁各向异性来控制合金的磁性已在实际上应用。

由磁场退火感生的磁各向异性大小和合金中磁性元素含量的关系蓦本符合原子对方向有序理论，但存在一定偏离。

（3）高强度：由于没有通常所说的晶体缺陷(如晶界、位错)等，没有滑移变形和易断裂的晶面，非晶合余具有更高的强度和硬度，例如：一些非晶合的抗拉强度可以达到3920MPa，维氏硬度可大于9800MPa，为相应晶态合金的5～10倍，可与铁氧体相媲美。

而且强度的尺寸效应很小，它的弹性也比一般金属好，弯曲形变可达50%以上。

(4) 化学特性：由于非晶态金属的结构均匀，没有与晶态相关联的缺陷，像晶粒边界、位错和堆垛层错。

另外，制备非晶态合金的熔融状态快淬可以防止在淬火过程中的固态扩散。

于是，它们也没有像第二相、沉淀和偏析等缺陷。

因此，在与表面有关的特性(像腐蚀和催化)方面，非晶态合金被认为是理想的化学均匀合金。

例如，在中性盐和酸性溶液中，低铬的铁基金属玻璃(如Fe27Cr8P13C7)的耐腐蚀性优于不锈钢，这是一般晶态软磁合金所难以达到的。

什么是软磁材料软磁材料是一类具有良好磁性能和磁导率的材料，广泛应用于电力电子、通信、医疗设备等领域。

软磁材料具有低磁滞、低铁损、高饱和磁感应强度和高导磁率等特点，能够有效地转换和传输电能和磁能，是电磁器件中不可或缺的重要材料。

软磁材料主要分为铁素体材料和非晶合金材料两大类。

铁素体材料包括硅钢、镍铁合金等，具有良好的导磁性能和机械性能，广泛应用于变压器、电感器、电机等领域。

非晶合金材料是一种由非晶态微晶相组成的非晶态材料，具有极高的导磁率和低磁滞，适用于高频变压器、传感器等领域。

软磁材料的磁性能取决于其晶粒结构、化学成分和热处理工艺等因素。

通过合理设计材料配方和优化工艺参数，可以获得具有良好磁性能的软磁材料。

目前，随着材料科学和工艺技术的不断发展，新型软磁材料如非晶合金、纳米晶合金等材料不断涌现，为提高电磁器件的性能和降低能耗提供了新的可能。

软磁材料在电力电子领域具有重要应用，如变压器、电感器、电机等设备中都需要大量的软磁材料。

在变压器中，软磁材料能够有效地传输和转换电能，提高能效和稳定性；在电机中，软磁材料能够产生良好的磁场，提高电机的输出功率和效率；在电感器中，软磁材料能够减小磁滞损耗，提高传感器的灵敏度和稳定性。

除了电力电子领域，软磁材料还在通信、医疗设备等领域有重要应用。

在通信设备中，软磁材料用于制造高频变压器、滤波器等元器件，提高设备的传输速率和稳定性；在医疗设备中，软磁材料用于制造医疗磁共振设备、医疗电子器件等，提高设备的成像质量和稳定性。

总之，软磁材料是一类具有重要应用前景的材料，在电力电子、通信、医疗设备等领域发挥着重要作用。

随着材料科学和工艺技术的不断发展，相信软磁材料将会在更多领域展现其重要价值，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。

非晶软磁材料
非晶软磁材料是一类具有优异磁性能和热稳定性的材料，广泛应用于电力电子、通信、医疗器械等领域。

相比于晶体软磁材料，非晶软磁材料具有更高的饱和磁感应强度和低的磁滞回线，因此在高频应用中具有更好的性能。

本文将对非晶软磁材料的特性、制备方法以及应用进行介绍。

首先，非晶软磁材料具有优异的软磁性能。

其具有高饱和磁感应强度和低的磁
滞回线，能够有效降低磁芯损耗，提高电磁转换效率。

同时，非晶软磁材料还具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够在恶劣环境下稳定工作。

其次，非晶软磁材料的制备方法主要包括溅射法、快速凝固法和溶液法等。

其中，溅射法是将金属靶材置于真空室中，通过离子轰击使金属原子蒸发并沉积在基底上，形成非晶薄膜。

快速凝固法是将金属液体迅速冷却至玻璃化温度以下，形成非晶态结构。

溶液法则是将金属盐溶解在溶剂中，通过化学反应得到非晶材料。

最后，非晶软磁材料在电力电子、通信和医疗器械领域有着广泛的应用。

在电
力电子领域，非晶软磁材料被广泛应用于变压器、电感器等元器件中，能够提高能量转换效率，减小体积和重量。

在通信领域，非晶软磁材料被用于制备高频变压器和电感器，能够提高信号传输质量。

在医疗器械领域，非晶软磁材料被用于制备医疗设备中的电感器和传感器，能够提高设备的性能和稳定性。

总之，非晶软磁材料具有优异的磁性能和热稳定性，制备方法多样，应用领域
广泛。

随着科技的不断发展，非晶软磁材料将在更多领域发挥重要作用，为人类社会的进步做出贡献。

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。

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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。

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非晶磁性合金概要非晶铁磁合金系统被划分为金属-非金属合金和金属-金属合金两类。

前者由铁磁性金属（Fe，Co和Ni等）和非金属元素（B，C，Si，P和Ge等）组成，而后一种非晶合金则被限制于几种合金体系（TM-Zr和TM-Hf）。

在本文中，我们将讨论两种非晶磁性合金的磁化强度，居里温度，磁致伸缩，抗磁力和磁导率这些性质与它们组分间的关系。

最后我们还将介绍一些在实际应用中的合金设计实例并讨论它们的磁性特征。

I.介绍用连续熔融-淬火技术制备的非晶铁磁合金在用于变压器和诸如磁带录音机，放大器，反相器，换能器等电磁器件上时，有着和软磁材料相匹的性能。

在选择用于特殊用途的材料时，要考虑到多方面的因素。

举个例子，非晶合金的性质不仅仅取决于其化学组成还受到淬冷条件和淬冷前热处理的影响。

所幸非晶合金有着很广的选材范围，而且对温热处理很敏感。

因此，在设计用于特殊用途的非晶合金时我们有很大的选择空间。

本文回顾了两种非晶合金近来的磁性数据，以及一些为实际应用设计的合金的特征。

II.非晶金属的合金体系根据熔融-冷淬方式的不同，非晶合金的合金体系会发生很大变化。

在合金中，本身具有很强铁磁性的合金体系被大致分为两个大类：TM-metalloid型和TM-TM型。

大多数非晶合金被发现属于前者，并且这些合金中非金属（B,C,Si,P,Ge）的含量在15-30%。

另一方面，属于后者的非晶合金则被限制在几类由前过渡金属搭配后过渡金属的合金体系中。

现在，TM-metalloid型的合金被各领域科研机构广泛研究并投入生产应用。

对比这一体系，TM-TM型合金由于相对低的铁磁性而乏人问津。

然而，最近发现由低浓度的Zr和Hf组成的非晶合金有着较好的热稳定性已经接近TM-metalloid型合金的软磁性能。

在二元体系内，单一非晶单相中Zr的构成为：9-11（Fe-Zr),9-16（Co-Zr），10-11（Ni-Zr）。

在三元或四元体系中Zr非晶相仅仅占到10%，然而这种组分上的限制在引入非金属后得以放松。

1非晶体软磁合金的概念非晶态软磁合金是一种无长程有序、无晶粒合金，又称金属玻璃，或称非晶金属。

2、非晶态软磁合金的结构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。

2.1 非晶态结构的主要特征2.1.1 结构短程有序非晶态软磁合金固体的密度，一般与同成份的晶体差不多，约低2—3％。

这就是说，原子间的平均距离，在液态、晶态或非晶态中都是差不多的。

如果两原子间的相互作用主要是原子间距的函数，则形成凝聚态时的总结合能可近似地看成是原子对结合能的叠加。

这就很易觉察到，各种情况下原子的电子运动情况一般也不至于引起太大的突变。

这样，非晶态软磁合金固体中各原子与其最近邻原子之间的关系就与晶态的类似了，即存在一定的有序结构，这也就是上面所提到的短程有序。

非晶态固体的短程序一般可分为两大类：化学短程序和几何短程序。

2.1.2 结构长程无序晶体结构的根本特点是它的周期性，即通过点阵平移操柞，可以与其自身重合。

在非晶态中，这种周期性消失了，非晶态的这种结构特征，我们称为长程无序性。

在非晶态软磁合金固体中，原子的主要运动是在其平衡位置附近的热振动。

它的结构无序性是在非晶态形成过程中保留下来的。

2.1.3 结构的亚稳性非晶态软磁合金固体的最重要特征是其亚稳性。

从热力学来讲，熔点以下的晶态，总是自由能最低的状态。

因此，非晶态软磁合金总是有向自由能最低的晶体转化的趋势。

2.2 非晶软磁合金的结构模型非晶态结构的描述和实验测定至今还存在很大的局限性。