铁基非晶合金薄带生产厂家
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铁基纳米晶合金一、简介:铁基纳米晶合金是由铁元素为主,加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料,这种非晶态材料经热处理后可获得直径为的,弥散分布在非晶态的基体上,被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。
微晶直径10-20 nm, 适用频率范围50Hz-100kHz.二、背景介绍:1988年日本的Yoshizawa等人首先发现,在Fe-S-iB非晶合金的基体中加入少量Cu和M(M=Nb,Ta,Mo,W等),经适当的温度晶化退火以后,可获得一种性能优异的具有bcc结构的超细晶粒(D约10nm)软磁合金。
这时材料磁性能不仅不恶化,反而非常优良,这种非晶合金经过特殊的晶化退火而形成的晶态材料称为纳米晶合金。
其典型成份为Fe7315Cu1Nb3Si1315B9,牌号为Finemet。
其后,Suzuki等人又开发出了Fe-M-B(M=Zr,Hf,Ta)系,即Nanoperm系。
到目前为止,已经开发了许多纳米晶软磁材料,包括:Fe基、Co基、Ni基[2]。
由于Co基和Ni基不易于形成K、Ks同时为零的非晶态或晶态合金,如果没有特殊情况,实用价值不大。
三、铁基纳米晶软磁合金的制备方法纳米晶软磁合金的制备一般采用非晶晶化法。
它是在用快淬法、雾化法、溅射法等制得非晶合金的基础上,对非晶合金在一定的条件下(等温、真空、横向或纵向磁场等)进行退火,得到含有一定颗粒大小和体积分数的纳米晶相。
近年来,也有一些研究者采用高能球磨法制备纳米晶软磁合金。
四、纳米晶软磁合金的结构与性能纳米晶软磁合金的典型成份为Fe7315Cu1Nb3Si1315B9。
随着研究的不断进行,合金化元素几乎遍及整个元素周期表。
从合金的化学成份在合金中的作用看,可以分为4类: (1). 铁磁性元素:Fe、Co、Ni。
由于Fe基合金具有高Bs的优势,且纳米晶合金可以实现K和Ks同时为零,因而使L值很高、损耗很低,价格便宜,成为当今研究开发的中心课题。
非晶态合金玻璃态金属作者:佚名英文名称:metal-glass;amorphous alloy说明:又称非晶态合金或玻璃态金属。
使金属熔体在瞬间冷凝,以致金属原子还处在杂乱无章的状态,来不及排列整齐就被“冻结”。
它兼有金属和玻璃的优点,又克服了各自的弊病。
金属玻璃具有一定的韧性和刚性,强度高于钢,硬度超过高硬工具钢,断裂强度也比一般的金属材料高得多。
由于避免了晶间腐蚀,有良好的化学稳定性。
有些还有良好的磁学性质。
可用以制造高压容器、火箭等关键部位的零部件、机械振荡器、电流脉冲变压器、磁泡器件等。
非晶态软磁材料还可用以制造录音、录像的磁头、磁带。
人们赞扬金属玻璃为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。
美国、西欧称之为“21世纪的材料”。
在大多数人想到玻璃时,玻璃板的概念便迅速跃人我们的脑海中。
但在一定的条件下,金属也能做成玻璃,例如:这种玻璃可作为电力变压器和高尔夫球棍的理想材料。
巴尔的摩港,约翰斯·郝彼科恩斯(JohnsHopkins)大学研究员FoddHufnagel正在研究一种生产超强,富有弹性和磁性特点的金属玻璃的方法。
Hufnagel希望了解,金属玻璃形成时,发生溶化金属冷却成固体时的金相转变。
对科学家来讲,玻璃是任何能从液体冷却成固体而无结晶的材料。
大多数金属冷却时就结晶,原子排列成有规则的形式称作品格。
如果不发生结晶并且原子依然排列不规则,就形成金属玻璃。
不象玻璃板,金属玻璃不透明或者不发脆,它们罕见的原子结构使它们有着特殊的机械特性及磁力特性。
普通金属由于它们品格的缺陷而容易变形或弯曲导致永久性地失形。
对比之下,金属玻璃在变形后更容易弹回至它的初始形状。
缺乏结晶的缺陷使得原铁水的金属玻璃成立有效的磁性材料。
在国家科学基金和美国军队研究总局的支助下,Hufnagel已建立了试验新合金的实验室。
他试图创建一种在高温下将依然为固体并不结晶的合金金属玻璃,使它能成为发动机零件有用的材料。
D03.非晶与高熵合金分会主席:吕昭平、姚可夫、张勇、沈宝龙、王成勇、李扬德、乔珺威D03-01低维非晶合金材料及特性汪卫华中国科学院物理研究所D03-02块体非晶合金产业化与应用开发案例李扬德东莞宜安科技股份有限公司块体非晶合金材料产业化涉及专利、合金成分优化、合金批量制备与回收、真空熔炼成型工艺与装备、产品后加工以及相匹配的材料加工技术等。
从原材料到产品,需要诸多环节的关键技术开发。
目前商业化开发的主要是锆基非晶合金,原料价格较高,但作为可以压铸成型的高比强材料,锆基非晶合金在部分取代不锈钢和钛合金的应用领域具有明显的成型工艺和成本优势。
非晶合金特有的铸态大弹性应变极限、高强度、高硬度和高耐腐蚀性特点,结合其成型过程中极好流动性无结晶相变的低凝固收缩特点,使其在高强精密薄壁复杂结构和弹性部件领域有着极好的应用前景。
本文重点介绍液态金属在通讯、机器人和工业标准件等领域的应用开发进展,包括在大尺寸部件如笔记本框和大幅面薄板等领域的开发情况。
D03-03典型面心立方和体心立方高熵合金的固溶强化吕昭平,雷智锋,尚园园,吴渊北京科技大学新金属材料国家重点实验室由于其高的组织稳定性、大的晶格畸变和复杂的化学短程有序,高熵合金带来了一系列独特的性能,呈现出很大的工程应用潜力。
传统的溶质和溶剂的概念在高熵合金中已不适用,因此其变形行为与强化机理方面的研究受到愈来愈多的关注和重视。
近来,我们课题组采取了多种手段来强化典型的高熵合金。
本报告将主要介绍典型面心立方FeCoNiCrMn 和体心立方TaNbHfZrTi固溶强化行为,着重讨论间隙原子对变形行为和力学性能的影响规律。
在此基础上尝试探索这两种高饱和复杂固溶体中的间隙固溶强化机理。
我们的结果不仅为提升高熵合金的综合力学性能提供了新途径,而且也为正确理解固溶强化理论奠定了基础。
D03-04金属玻璃强度的随机尺寸效应:从块体金属玻璃到金属纳米玻璃 (nanoglass)杨勇,李福成机械工程系,工学院,香港城市大学,九龙塘,九龙,香港特别行政区,中国金属玻璃的强度在小尺寸下是否具有尺寸效应一直是个有争议的问题。
第2O卷第5期 2010年10月 粉末冶金工业
P0WDER METALLURGY INDUSTRY Vo1.2O NO.5
Oct.2010
非晶薄带制备粉末技术及其特性 崔嘉义,王红霞,王贤艳,唐书环,王正杰,王立军 (国家非晶微晶合金工程技术研究中心安泰科技股份有限公司北京100081)
摘 要:本文以低成本的非晶废带(成分Fe 。Si。B 。)为原料,使用锤击式破碎和流化床式气流 磨相结合的破碎方法,通过优化工艺参数制备出了形貌呈四方形、粒径分布均匀的非晶合金粉 末。在一定压力下对非晶粉末进行压制成形后再固化处理便可制成非晶磁粉芯。经测试发 现,非晶粉芯在磁导率和高频损耗等方面性能良好,有望替代铁硅铝磁粉芯成为新一代磁粉 芯。 关键词:机械法;锤击破碎;非晶粉末;气流磨;磁粉芯 中图分类号:TF123 文献标识码:A 文章编号:1006—6543(2010)05—0027—04
METH()D FoR FABRICATING POWDERS FROM AMoRPHoUS RIBBONS AND THE PR()PERTIES
CUI Jia-yi。WANG Hong-xia,WANG Xian’yan,TANG Shu—huan,WANG ZhenIg-jie,WANG Li-jun (National Amorphous and Nan0crystalline Alloy Engineering Research Center, Advanced Technology&Materials Co.。I.td。Beijing 100081,China)
Abstract:From the low—cost waste amorphous ribbons(Fe78Si9Bl3),the amorphous alloy pow ders with uniform morphology and narrow size range were prepared by using hammer mill and fluided bed counter—jet mill with optimized process parameters.Magnetic cores prepared from these amorphous powders hy compaction and curing process have good permeability properties and high—frequency low—loss,which are expected to replace sendust magnetic cores and to be a Flew generation of magnetic cores. Key words:mechanism crusher;hammer mill;amorhous powder;fluided bed counter—jet mill; POWder cores
快速凝固制备非晶合金的研究与发展浅析快速凝固制备非晶合金方法摘要:非晶态金属是新型的金属材料,它已成为金属材料领域研究的热点。
快速凝固技术也是当前材料科学与工程中研究比较活跃的领域,是挖掘非晶态金属材料潜在性能与开发的的重要手段。
文章介绍了快速凝固技术制备非晶态合金的几种方法,并做了简要的探讨。
关键词:非晶态合金快速凝固制备方法1引言非晶合金也称金属玻璃,因其独特的微观结构而具有普遍晶态合金无法比拟的机械性能、优异的物理及化学性能,具有重要的工程应用前景。
与晶态合金相比,非晶合金不但具有一般金属所不具备的强度和硬度,又可以像玻璃加热软化易成形加工,可进行各种复杂形状的超速精密成形,甚至小到纳米等级,而且成形后不会降低金属的强度。
非晶合金合金的制备方法大体上可分为以下三类:通过蒸发、电解、辐射等方法使金属原子或离子凝聚或沉积而成;由熔融合金通过急速快速固化而形成粉末、丝、条、带;利用激光、离子注入、喷镀、爆炸等方法使表面层结构无序化。
本文主要阐述采用快速凝固技术制备非晶态合金方法。
大概可分为两类,雾化法制取粉末,制取条带及薄片材料方法。
2 非晶合金概述非晶合金结构的长程无序,短程有序特性,可以把非晶态材料看作是均匀的和各向同性的结构。
其衍射花样是由较宽的晕和弥散的环组成,没有表征结晶态的任何斑点和条纹。
在电子显微镜下看不到晶粒晶界、晶格缺陷等形成的衍衬反差。
在热力学上处于亚稳态,晶化温度以上将发生晶态结构相变,但晶化温度以下能长期稳定存在。
非晶合金不受化合价的限制,在较宽的成分范围内可以自由调节其组成。
因此,它具有许多结晶合金所不具有的优异的材料特性的调控性。
制备非晶合金的的关键因素主要有两个:一,必须形成原子或分子混乱排列的状态,二,将这种热力学上的亚稳态在一定的温度范围内保存下来。
因此要求所获得非晶合金的使用温度应低于合金的晶化温度。
3 快速凝固技术制备非晶合金3.1 雾化法制备非晶合金粉末雾化法不是一个很新颖的技术,但却是工业生产中最常见的快凝方法。
晶体(crystal)是由大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构,非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质,组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。
晶体与非晶体的区别:1 外形晶体都具有规则的几何形状,而非晶体没有一定的几何外形。
2 各向异性晶体的各种物理性质,在各个方向上都是不同的,即各向异性;非晶体则显各向同性。
3 熔点晶体必须到达熔点时才能熔解,而非晶体在熔解的过程中,没有明确的熔点,随着温度升高,物质首先变软,然后逐渐由稠变稀。
4 对X射线的衍射晶体可对X射线发生,非晶体不可对X射线发生衍射,当单一波长的X-射线通过晶体时,会在记录仪上看到分立的斑点或明锐谱线。
而在同一条件下摄取的非晶体图谱中却看不到分立的斑点或明锐谱线。
晶体与非晶体在一定条件下是可以互相转化的。
由非晶态转化为晶态,这一过程称为晶化或脱玻化。
晶化过程可以自发进行,因为非晶态内能高、不稳定,而晶态内能低、稳定。
相反,晶体也可因内部质点的规则排列遭到破坏而转化为非晶态,这个过程称为非晶化。
非晶化一般需要外能。
大块非晶(BMG)即非晶态合金指的是内部原子排列不存在长程有序的金属和合金,通常也称为玻璃态合金或金属玻璃。
非晶态合金与液态一样具有近程有序而远程无序的结构特征。
特点(1)高强韧性。
其抗拉强度可达到3000 MPa以上,而超高强度钢(晶态)抗拉强度仅为1800~2000 MPa。
另外,许多淬火态的非晶态合金薄带可反复弯曲,即使弯曲180°也不会断裂。
(2)耐腐蚀性。
它具有很强的耐腐蚀性,其主要原因是凝固时能迅速形成致密、均匀、稳定的高纯度钝化膜。
(3)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,具有高的磁导率,低的损耗,是优良的软磁材料。
(4)工艺简单、节能、环保。
非晶合金薄带成品的制造是在炼钢之后直接喷带的,只需一步就完成制造,工艺大大简化,节能,无污染,有利于环境保护。
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非晶合金是由超急冷凝固,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
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这种非晶合金具有许多独特的性能,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。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。
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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。
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。
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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。