功能材料论文概要
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专业: 材料科学与工程姓名:**学校名称:贵州大学论文题目:生物医用高分子材料学号:*******老师: ***生物医用高分子材料摘要:简述了对功能高分子材料的认识,功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类,接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势,对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。
关键词:功能高分子材料,生物医用高分子材料。
功能高分子材料功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料.近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言.这一定义只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料.如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物.可以看出,这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料.功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类:(1)分离材料和化学功能材料;(2)电磁功能高分子材料;(3)光功能高分子材料;(4)生物医用高分子材料。
功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。
随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。
功能材料论文
功能材料是指具有一定性能和特性,能够满足特定需求的材料。
在现代科技发展的大背景下,功能材料得到了广泛的应用和研究。
本文将从功能材料的定义、分类、应用以及发展前景等方面进行阐述。
首先,功能材料是指具有特殊功能和性能的材料。
功能材料可以根据其性能和用途分类,常见的功能材料包括光电材料、磁性材料、超导材料、催化材料等。
这些材料在光电器件、磁性存储、超导电性、催化反应等方面都有广泛的应用。
其次,功能材料在各个领域有着重要的应用。
例如,光电材料广泛应用于太阳能电池、光电二极管、液晶显示器等;磁性材料在信号处理、磁存储、传感器等方面有着重要的应用;超导材料在电能传输、磁共振成像、能源储存等方面有着巨大的潜力;催化材料可以加速化学反应速率,广泛应用于催化剂、汽车尾气净化等领域。
这些功能材料的应用对于提高能源利用效率、改善环境、推动科技进步都具有重要意义。
最后,功能材料具有广阔的发展前景。
随着科技的不断进步和需求的增长,对于功能材料的研究和应用也将不断提高和扩展。
例如,新型光电材料的研发将有助于提高光电器件的效率和稳定性,推动太阳能行业的发展;磁性材料在数据存储、信息通信等领域的需求不断增长,对材料性能的要求也越来越高;超导材料的应用前景非常广阔,可以推动能源领域的革命性变革;催化材料的研究和应用也有着巨大的潜力,在化学工业、环境治理等方面发挥更大的作用。
总之,功能材料具有特殊功能和性能,在各个领域有广泛的应用和重要的意义。
随着科技的不断进步和需求的增长,功能材料的研究和应用也将不断提高和扩展。
相信在未来的发展中,功能材料将为人类社会的发展做出更大的贡献。
功能材料——蚕丝蛋白蚕丝蛋白(Fibroin)又名:丝素蛋白。
丝素蛋白,是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,含量约占蚕丝的70%~80%,含有18种氨基酸,其中甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)和丝氨酸(ser)约占总组成的80%以上。
丝素本身具有良好的机械性能和理化性质,如良好的柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性、缓释性等,而且经过不同处理可以得到不同的形态,如纤维、溶液、粉、膜以及凝胶等。
蚕丝蛋白纤维是一种新型的功能性纤维,具有其它纤维及加工品无生物可替代的独特性能和无可比拟的旺盛生命力。
经过染织而成的各种色彩绚丽的蚕丝蛋白面料,更易缝制加工成各类高级成衣及运用于高档家纺市场。
蚕丝蛋白纤维所具有的特别功效有以下五点:第一,舒适感。
蚕丝蛋白纤维与人体有极好的生物相容性,加之表面光滑,手感柔软,其对人体的摩擦刺激系数较其他各类纤维要低的多。
因此,当我们的娇嫩肌肤与滑爽细腻的蚕丝蛋白纤维邂逅时,它以其特有的柔顺质感,依着人体的曲线,体贴而又安全地呵护着我们的每一寸肌肤。
第二,吸、放湿性好。
蚕丝蛋白纤维富集了许多胺基(-CHNH)、氨基(-NH2)等亲水性基团,又由于其多孔性,易于水分子扩散,所以它能在空气中吸收水分或散发水分,并保持一定的水分。
在正常气温下,它可以帮助皮肤保有一定的水分,不使皮肤过于干燥;在夏季穿着,又可将人体排出的汗水及热量迅速散发,使人感到凉爽无比。
正是由于这种性能,使蚕丝蛋白纤维更适合于与人体皮肤直接接触。
第三,光泽度好。
蚕丝蛋白纤维中含有的蚕丝蛋白,是从蚕儿吐出的雪白的蚕丝中提取,为纯天然产品,织成的面料含有丝般光泽,穿上之后光彩照人。
第四,抗紫外线,热晒牢度好。
蚕丝蛋白中的色氨酸、酪氨酸能吸收紫外线,因此蚕丝蛋白纤维具有较好的抗紫外线功能。
而由于载体是粘胶纤维,以及研发过程中的采用的一些高新技术使得蚕丝蛋白纤维在抗紫外线的前提下,热晒牢度较好,不会因为热晒而掉色,使面料颜色发生改变,从而降低美观效果。
机械工程材料课程论文功能材料在机械工程中的应用作者: 车辕摘要:功能材料是指具有特殊的电、磁、光、热、声、力、化学性能生物性能及其相互转化的功能,不是被用于结构目的,而是用已实现对信息和能量的感受、计测、显示、控制和转换位主要目的的高新材料。
功能材料是现代高新技术发展的先导和基础,是21世纪重点开发和应用的新型材料。
其在汽车上的应用也是显而易见的。
关键词:散热快耐高温高寿命Abstract: Functional material means of a special electricity, magnetic, light, heat, sound, power, chemical weapons and biological weapons mutual transformation function is not being used for structural purposes, but has been used to achieve energy information and feelings, or measuring, display, control and conversion spaces main purpose of the high material. Functional materials is a modern high-tech development and pilot basis, the focus is the development and application of 21 new materials. Its application in the car is obvious.Keyword: Heat release soon Withstand high temperatures High life 在没有学《机械工程材料》这门课程之前,我总是觉得这材料吗无非不就是些钢或是铁什么的,用当初弱智的想法总认为这门课没有多大意思,可是这个想法在上过课后可以说是彻彻底底的改变了,其实说为"改变"太轻了,应该说是"醒悟",为什么会这么说呢?想想这么多年来,自己总以为自己对汽车稍有些了解,正是因为这才报了汽车这专业,可是到头来,咱连钢和铁都没分得清,真是惭愧啊!难道这只是一个观念上的"改变"就行了吗?回答肯定是不行,观念的改变只是个表面现象,而真正让人得到是什么啊,是教训,是什么教训,是让一个人了解自我认识自我的教训,让自己知道了自己到底缺什么到底应该学些什么,这才是此教训的最终目的,之所以这样,我才叫这样的感想叫“醒悟”。
功能材料简述范文功能材料是指通过添加特定的功能元素或处理方式来赋予材料独特的性能和功能的一类材料。
它们主要包括功能陶瓷材料、功能高分子材料、功能金属材料和功能复合材料等。
这些材料在目前的工业与科研领域有着广泛的应用和发展。
本文将从这四个方面对功能材料进行简述。
功能陶瓷材料是指具有一些特殊的物理、化学或电学性能的陶瓷材料。
例如,采用氧化铝陶瓷制成的陶瓷刀具,具有硬度高、耐磨性好、抗氧化性能强等特点,因此在医疗领域和刀具制造行业有着广泛的应用。
此外,具有超导性的高温超导体陶瓷材料也是功能陶瓷材料的一种研究热点。
这些材料在能源传输和磁学领域有着重要的应用前景。
功能高分子材料是指在常规高分子材料(如塑料、橡胶等)基础上,通过改变其结构、添加特定的功能单体或经过特殊的处理工艺,使得材料具有新的性能和功能。
例如,将碳纳米管添加到聚合物基体中,可以显著提高材料的导电性能,从而扩展了高分子材料的应用范围。
另外,具有形状记忆功能的高分子材料也是一种功能高分子材料的代表。
这些材料可以根据外界刺激或温度变化改变其形状,具有广泛的应用前景,例如在医学领域可以用于制作微型手术器械。
功能金属材料是指在传统金属材料的基础上通过调整材料的组织结构、添加特殊元素或通过表面处理等方法,使得材料具有特定的性能和功能。
例如,具有记忆效应的镍钛合金是一种功能金属材料,在温度变化下可以恢复其原始形状,因此在弹簧和阀门等领域有重要的应用。
另外,具有超高强度和轻质化的镁合金也是一种功能金属材料的研究热点。
这些材料在航空航天领域有着广泛的应用前景。
功能复合材料是指由两种或多种不同种类的材料组成的材料体系,通过材料间的相互作用和结合,使得材料具有特定的性能和功能。
例如,纳米复合材料是一种研究热点,其通过添加纳米颗粒到基体材料中,可以显著提高材料的力学性能和导电性能。
此外,具有磁性的复合材料也是一种功能复合材料的代表,可以用于制备具有磁性的传感器和电子器件。
功能材料论文传统材料在功能材料领域中起着重要作用。
功能材料指的是具有特殊功能的材料,比如具有导电、发光、吸附等性质的材料。
传统材料在功能材料领域中的应用主要有两个方面的意义。
首先,传统材料是功能材料的重要基础。
许多功能材料的研制都需要依赖传统材料的基础。
例如,导电材料的研发离不开金属和导电聚合物材料的支撑。
发光材料的研究也需要传统材料来实现。
另外,许多功能材料的性能也需要传统材料来进行改进。
例如,通过改变传统材料的结构和组分,可以改变其导电性能、热传导性能等。
因此,传统材料在功能材料领域中起着不可替代的作用。
其次,传统材料在功能材料应用中具有很大的潜力。
传统材料具有成熟的制备工艺和丰富的应用经验,这使得其在功能材料领域中具有广泛的应用前景。
例如,金属材料具有良好的导电性能和机械性能,可以用于制备导电材料和传感器。
聚合物材料具有良好的可塑性和化学稳定性,可以用于制备各种功能材料,如吸附材料、膜材料等。
陶瓷材料具有优异的耐高温性能和化学稳定性,可以用于制备高温材料和催化剂等。
需要注意的是,传统材料在功能材料领域中的应用还存在一些问题。
一方面,传统材料的性能可能无法满足功能材料的要求。
例如,金属材料的导电性能可能无法满足高频电子器件的需求。
因此,研究人员需要对传统材料进行改进和优化,以提高其性能。
另一方面,传统材料的制备技术可能无法满足功能材料的需求。
例如,传统陶瓷制备工艺可能无法制备具有特殊孔结构的陶瓷材料。
因此,研究人员需要开发新的制备方法,以满足功能材料的特殊需求。
总之,传统材料在功能材料领域中具有重要的作用和潜力。
传统材料是功能材料的基础,也是功能材料的重要组成部分。
通过改进和优化传统材料的性能和制备技术,可以进一步拓展功能材料的应用领域,推动功能材料的发展和应用。
Z09016237 韩兴泉复合材料加工及应用技术功能材料的研究进展随着经济的迅速发展,人们对材料的需求日益增加。
为了满足这些现代技术对材料的需求,世界各国都非常重视功能材料的研究和开发。
功能材料作为现代技术的标志,引起了各国的关注,已经成为材料科学中的一个分支学科,并在不同程度上推动或加速了各种现代技术的进一步发展。
本篇综述简单介绍了功能材料的基本性能、特点和分类及其发展现状和发展趋势。
1. 前言材料是现代科技和国民经济的物质基础。
一个国家生产材料的品种、数量和质量是衡量其科技和经济发展水平的重要标志。
因此,现在称材料、信息和能源为现代文明的三大支柱,又把新材料、信息和生物技术作为新技术革命的主要标志。
材料的发展虽然历史悠久,但作为一门独立的学科始于20世纪60年代。
材料的研究和制造开始从经验的、定性的和宏观的向理论的、定量的和微观的发展。
20世纪70年代,美国学者首先提出材料科学与工程这个学科全称。
1975年美国科学院发表的《材料与人类》专著中[1],对材料科学与工程定义为:探索和应用材料的成分、结构、加工和其性质与应用之间关系的一门学科。
功能材料的概念是美国 Morton J A于1965年首先提出来的。
功能材料是指具有一种或几种特定功能的材料,如磁性材料、光学材料等,它具有优良的物理、化学和生物功能,在物件中起着“功能”的作用[2]。
20世纪60年代以来,各种现代技术的兴起,强烈刺激了功能材料的发展。
为了满足这些现代技术对材料的需求,世界各国都非常重视功能材料的研究和开发。
同时,由于固体物理、固体化学、量子理论、结构化学、生物物理和生物化学等学科的飞速发展以及各种制备功能材料的新技术和现代分析测试技术在功能材料研究和生产中的实际应用,许多新功能材料不仅已经在实验室中研制出来,而且已经批量生产和得到应用,并在不同程度上推动或加速了各种现代技术的进一步发展。
因此,功能材料学科已经成为材料科学中的一个分支学科。
功能材料论文功能材料是一类具有特殊功能或性能的材料,它们可以在各种领域发挥重要作用。
本文将就功能材料的定义、分类、应用以及未来发展方向进行探讨。
首先,功能材料是指具有特殊功能或性能的材料,它们可以通过特定的制备工艺和结构设计实现对光、电、磁、声、热等能量的转换、传感、存储和控制。
功能材料的研究和开发已成为当今材料科学与工程领域的热点之一。
其次,功能材料可以根据其功能特性进行分类,包括光学材料、电子材料、磁性材料、传感材料、储能材料等。
光学材料主要用于光学器件、显示器件和光学通信领域;电子材料主要用于电子器件、集成电路和电子元件领域;磁性材料主要用于磁记录、磁传感和磁存储领域;传感材料主要用于生物传感、化学传感和环境传感领域;储能材料主要用于电池、超级电容和储能器件领域。
再者,功能材料在各个领域都有着广泛的应用。
例如,光学材料在激光器、光纤通信和光学传感器中发挥着重要作用;电子材料在集成电路、半导体器件和电子元件中具有重要地位;磁性材料在磁记录、磁传感和磁存储领域有着广泛的应用;传感材料在生物传感、化学传感和环境传感领域发挥着重要作用;储能材料在电池、超级电容和储能器件中具有重要地位。
最后,功能材料的研究和开发具有重要的意义,未来的发展方向主要包括新型功能材料的设计与制备、功能材料的性能优化与调控、功能材料的应用拓展与产业化等方面。
随着科学技术的不断进步和社会需求的不断增长,功能材料必将在未来发挥着更加重要的作用。
综上所述,功能材料作为一类具有特殊功能或性能的材料,在当今社会发展中具有重要地位。
它们的研究和应用将为各个领域的发展提供重要支撑,未来的发展前景十分广阔。
希望本文能够对功能材料的研究和应用有所启发,推动功能材料领域的进一步发展。
纤维素先进功能材料论文摘要:通过对纤维素先进功能材料的分析可知,纤维素先进功能材料能够有效利用纤维素的价廉、量大、易获得、可再生等特点,拓展纤维素材料的使用领域。
相信纤维素先进功能材料的应用范围将会越来越广。
新技术和新溶剂的开发和使用,会极大地推动纤维素功能材料的开发。
纤维素是自然界中分布最广、存储量最大的天然高分子,它能够构成植物细胞壁,然后通过植物的光合作用继续产生大量的纤维素。
换句话讲,纤维素是一种优秀的可再生资源。
在使用过程中,纤维素与合成高分子相比,具有无毒、无污染、容易改性的特点,所以,它的存在更有利于社会的可持续发展。
1 纤维素材料随着石油、煤、天然气等不可再生能源的应用,环境问题日益严重,这些能源的用量也在逐渐减少,所以,纤维素材料的研究已经成为了国际重点研究领域,纤维素的先进功能材料也已经逐渐成为了纤维素的科研热点。
因为天然纤维素不能熔融,也很难在常规溶剂中溶解,所以,该材料的加工性能很差,这种情况限制了纤维素材料的运用。
在传统的纤维素材料生产中,主要采用黏胶法或铜氨溶液法。
虽然黏胶法一直在纤维素再生产中占有主要地位,但是,这种方法大量使用烧碱和硫酸,在生产过程中会释放有毒气体,严重污染环境。
2 物理法制备纤维素功能材料2.1 纯纤维功能材料纤维素中的纤维能够制造出性能优良的纺织品。
使用黏胶法制备再生纤维是目前最普遍的方法,但是,这种方法造成的污染很严重,所以,需要使用新工艺代替。
在制备工程中,氯化锂或二甲基乙酰胺受自身体系的制约,很难进行工业化生产,所以,开创了4-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)体系,实现了新的工业化生产。
利用这种方法生产出的再生纤维又被称为Lyocell纤维。
这种纤维不仅有天然纤维的手感,还具有模量高、湿度强和延展性好等特点。
再生纤维制造出的衣服不仅穿着舒服,而且耐磨,经常被应用于高档服装制造上。
但是,这种制作溶剂的价格非常高,并且对回收技术的要求也很高,需要大量的前期资金投入,所以,这种方法并没有被推广。
建筑功能材料材料课程论文《建筑功能材料课程论文》建筑行业的蓬勃发展离不开各种材料的支撑,而建筑功能材料作为其中的重要组成部分,在提升建筑质量、改善使用体验、实现节能环保等方面发挥着关键作用。
建筑功能材料具有多种特性和功能,满足了现代建筑日益多样化的需求。
保温隔热材料就是其中一类重要的功能材料。
在寒冷的冬季,良好的保温材料能够有效减少室内热量的散失,保持温暖舒适的环境;而在炎热的夏季,它又能阻挡外部热量的传入,降低空调的能耗。
常见的保温隔热材料如聚苯乙烯泡沫板、岩棉等,它们的保温性能取决于材料的导热系数、孔隙率等特性。
防水材料也是建筑中不可或缺的功能材料。
建筑物长期暴露在外界环境中,受到雨水、地下水等的侵蚀,如果防水处理不当,容易出现渗漏问题,影响建筑的结构安全和使用寿命。
新型的防水材料如高分子防水卷材、防水涂料等,具有更好的防水性能和耐久性。
这些材料的防水原理通常是通过形成连续的防水层,阻止水分的渗透。
隔音材料对于营造安静舒适的室内环境至关重要。
城市中的噪音污染日益严重,有效的隔音材料能够减少外界噪音的传入,同时也能降低室内声音的传播,保护居民的隐私。
隔音材料的隔音效果与其密度、厚度、孔隙结构等因素有关。
例如,隔音棉通过内部的多孔结构吸收声音能量,从而达到隔音的目的。
除了上述几种常见的建筑功能材料,还有防火材料、采光材料等。
防火材料能够在火灾发生时延缓火势的蔓延,为人员疏散和消防救援争取时间。
采光材料则能够充分利用自然光线,减少人工照明的需求,实现节能减排。
在建筑功能材料的选择和应用中,需要综合考虑多方面的因素。
首先是建筑的使用功能和环境要求。
例如,对于住宅建筑,保温隔热和隔音性能是重点考虑的因素;而对于工业厂房,可能更关注防火和耐腐蚀性能。
其次是材料的性能和质量。
要选择符合国家标准和规范的材料,并确保其质量稳定可靠。
此外,成本也是一个重要的考量因素。
在满足功能要求的前提下,应选择性价比高的材料,以控制建筑成本。
软磁材料概述
摘要
软磁材料如今已广泛的应用于我们的生活之中,如20世纪推进电力工业迅速发展的硅钢和在电子技术领域的应用是随处可见的。
人类使用人工生产的软磁材料是从100多年前开始的,软磁材料的发展经历了从金属及合金到纯铁软磁材料再到Si-Fe合金、又到铁系合金、而后又发展了非晶态和纳米晶软磁合金的过程。
目前,使用量最大的是Si-Fe合金。
软磁材料的种类繁多,应用广泛。
本文主要讲了用量最大的铁基软磁合金和非晶态及纳米晶软磁合金合金中比较常用的软磁材料以及他们的一些特性。
关键字:软磁材料、铁基软磁合金、非晶态及纳米晶软磁合金合金。
1.磁功能材料
磁功能材料是指那些利用材料的磁性能和磁效应来实现对能量和信息的传递、转换、调制、存储和检测等功能作用的材料。
随着科学技术的发展,磁性材料也得到了迅速的发展和广泛的应用,目前,磁性材料已经用于机械、电子、电力、通宵和仪器仪表登领域。
磁性材料的种类繁多,按材料的磁特性和磁效应功能以及用途,将磁功能材料分为软磁材料、硬磁材料、半硬磁材料、磁记录材料、磁致伸缩材料、磁控形状记忆合金、磁电阻材料、巨磁阻抗材料、磁光材料、磁卡效应材料、微波磁性材料、磁流体以及复合磁性材料。
2.软磁材料的一般特性及分类
软磁材料为磁功能材料中使用的较早的一种,一般是强磁性的铁磁性或亚铁磁性物质,其的总体特点是:它的磁滞回线细长,磁导率很高,对于外加磁场具有具有很高的灵敏度;矫顽力低,一般低于100A/m,容易被反复磁化。
性能优异的软磁材料,具有低的矫顽力、高的饱和磁感应强度、高的起始磁导率、高的电阻率与低损耗等特点。
以下两张表分别是一些典型的软磁性材料的矫顽力和起始磁导率:
表2.1 典型软磁材料的矫顽力
表2.2 典型软磁材料的起始磁导率
从表2.1和表2.2可以看出,目前磁性能最佳的是Co基非晶合金。
工程上广泛使用的软磁材料分为软磁合金和软磁铁氧体。
软磁合金的生产较早,始于19世纪,而软磁体的发现是在20世纪30年代。
软磁铁氧体可以分为尖晶石型(其化学组成通式为MF2O4或MO.Fe2O3,M为2价金属离子)和石榴型(其化学组成通式为M3F5O12或3M2O3.5Fe2O3,M为3价稀土离子)两大类。
典型的尖晶石型有Mn-Zn、Ni-Zn等。
由于软磁铁氧体具有非常高的电阻率而在交变磁场中产生的涡流损耗极低,故其适合在高频磁场中使用,因此它在无线通信、电子技术中得到了大量的应用。
3.铁基软磁合金
铁基软磁合金是那些以铁元素为主要成分的软磁合金。
主要有电工纯铁、铁硅合金、铁铝合金、铁硅铝合金。
3.1电工纯铁
电工纯铁是经平炉或转炉经过充分脱氧、脱硫等冶炼过程获得的一种工业纯铁。
它的优点是矫顽力低、磁导率高、导热性和加工性好、易焊接和价格便宜,但其电阻率低,约为10uὩ.Cm,而限制了它的使用,使其主要用于直流场中。
常用的一些电工纯铁的牌号和性能参数如下表所示:
表3.1.1电工纯铁的牌号及磁性能
电工纯铁的软磁性能在很大程度上取决碳、氮等间隙原子的含量。
减低碳、氮等间隙原子的含量,可使它的初始磁导率及最大磁导率都能大幅度提高。
此外,这些元素还会造成磁失效,即在长时间的使用后,磁导率会出现大幅度的下降。
在生产过程中,降低碳、氮含量并加入一定量的铝、以及在使用前进行人工时效对消除和减弱磁失效是有用的。
电工纯铁在加工成型后,需在860-930℃进行去应力退火。
3.2 Fe-Si软磁合金
Fe-Si软磁合金就是所谓的硅钢或矽钢,是目前用量最大的软磁材料。
Fe-Si 软磁合金的电阻率比工业纯铁的高很多,因此主要用于强的工频交流电磁场中。
为了降低涡流损耗,硅钢一般在使用时为薄片,经常使用的有0.35mm和0.5mm 两种规格。
目前使用的工业产品硅钢有热轧、冷轧无取向、冷轧单取向和电讯用无取向冷轧硅钢片。
3.3 Fe-Al和Fe-Si-Al软磁合金
Fe-Al软磁合金中铝的含量小于16%,室温下为单相的固溶体。
铝在该合金中最大作用使提高电阻率,因而适合在交流电磁场中使用,但铝的加入也带来了不利的影响:由于铝的加入使其具有冷脆性,不易冷加工成型而且铝的加入还降低了合金的饱和磁感应强度及居里温度。
根据铝的含量的不同,将Fe-Al软磁合金主要分为三个系列,分别为高、中、低铝合金三个系列,而铝的含量分别为6%、12%和16%。
Fe-Si-Al软磁合金又称为Sendust合金,它的特点是磁导率高、硬度高但脆,不易加工成型,通常利用粉末冶金的方法成型或先铸造成棒材再经过线切割的方法成型。
通过调节合金的成分,可得到磁晶各向常数K、磁致伸缩系数同时接近于零的性能优异的Fe-Si-Al软磁合金。
典型的Fe-Al和Fe-Si-Al软磁合金性能如表3.2.1:
表3.2.1 典型的Fe-Al和Fe-Si-Al软磁合金的性能
4非晶态及纳米晶软磁合金合金
最早制得非晶态合金是在20世纪60年代,杜威兹等通过高速冷却高温熔融金属液制得。
经过40多年的开发与研究,如今非晶态合金已经有了广泛的应用,而非晶态软磁合金是其中应用最早、用量最大,的表4.1是非晶态合金的一些应用举例。
表4.1非晶态合金应用举例
4.1非晶态磁合金合金
具有铁磁性的非晶态合金又称为磁性玻璃或铁磁玻璃,其生产工艺有电沉积、化学沉积、真空蒸镀和溅射等。
目前,工业上多采用单辊阀或双辊法。
与传统晶态软磁合金的生产过程相比,非晶态合金具有的生产流程短、工艺简单、节约能耗等优点。
由于非晶态软磁合金原子的长程无序排列,使其具有以下特性(但这些特性并不同时存在于一种材料中):
磁导率和矫顽力与铁镍合金基本相同,在某些情况下,升至高于铁镍合金。
由于没有晶界和位错等晶体缺陷以及没有易滑移和断裂的晶面,而具有较高的强度和硬度。
由于没有晶界等缺陷的存在,而具有良好的耐腐蚀性能。
由于原子的混乱排列以及贵金属元素的存在,使得非晶态软磁合金的电阻率大于晶态的软磁合金。
由于原子的长程无序排列,使磁晶各向异性现象的消失,而使得非晶态软磁合金的矫顽力较低,并主要受磁致伸缩效应的影响。
除了以上特性,非晶态软磁合金还具有一些的不足,如生产上,只能制成薄带的非晶态软磁合金;温度对磁的不稳定性影响大。
下表是非晶态和晶态软磁合金一些磁性参数的对比:
表4.2非晶态和晶态软磁合金此参数对比
非晶态软磁合金按化学成分的组成可划分为铁基、铁镍基和钴镍基合金;从非晶形成能力方面出发,又分为铁族金属与类金属的合金和铁族金属铁族金属与过渡金属组成的合金。
类金属元素(B、Si、P、C等)和过渡金属元素(Zr、Nb、Hf等)的加入作用是降低临界冷却速度。
在生产中,一般采用多元复合加入。
非晶态软磁合金的一般成分为TM75-80和M15-30,其
中TM指过渡金属,M指类金属。
4.2纳米晶软磁合金合金
纳米晶合金的制造工艺是:首先将特定成分的合金利用急冷技术制成非晶态,再通过适当的热处理将其晶化,晶粒尺寸一般为10nm的超微晶。
纳米晶软磁合金兼备了各类软磁材料的优点,如饱和磁感应强度,高磁导率和低损耗等。
纳米晶软磁合金带材主要用于制作各类高品质卷绕铁心,已广泛用于计算机、网络、通讯和自动化等电子领域。
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