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非晶合金的制备方法

非晶合金的制备方法
非晶合金的制备方法

非晶合金的制备方法集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

纳米非晶合金制备简介

摘要:本文主要介绍了国内外几种非晶合金制备技术,其中包括水淬法、射流成型法、金属模铸造、复合爆炸焊接法及机械合金化法、粉末固结成形法等,并对各种制备技术的进行了比较分析。

关键词:块体金属玻璃块体金属玻璃的连接制备

Introduction of the Preparation amorphous alloy

Abstract:In this paper, Several fabricating methods of bulk metallic glass matrix composites from both home and abroad were presented,such as water quenching method, jet molding, metal mold casting, composite explosive welding and mechanical alloying, powder consolidation and forming method,than Analysis and comparing these preparation techniques bulk metallic glass.

Key words: bulk metallic glass, joining of bulk metallic glass, preparation

1.引言

非晶态合金也称金属玻璃,与晶态合金相比,其三维空间的原子排列呈拓扑无序状,结构上没有晶界与堆垛层错等缺陷存在,但原子的排列也不像理想气体那样的完全无序。非晶合金是以金属键作为其结构特征,虽然不存在长程有序,但在几个晶格常数范围内保持短程有序[1]。与非晶聚合物及无机非晶

材料一样,非晶合金在物理性能、化学性能及力学性能方面是各向同性的,并随着温度的变化呈现连续性[2]。通常其具有以下四个基本特征:(1)结构上呈拓扑密堆长程无序,但在长程无序的三维空间又无序的分布着短程有序的“晶态小集团”或“伪晶核”,其大小不超过几个晶格的范围;(2)不存在晶界、位错、层错等晶体缺陷;(3)具有非晶体的一般特性:物理、化学和机械性能各向同性;(4)热力学上处于亚稳态,当处于晶化温度以上时将发生晶态结构相变,但晶化温度以下能长期稳定存在[3]。

美国加州理工学院的Duwez教授是研究非晶合金最早的一个人,于1960年

首次采用快淬方法制得Au

70Si

30

非晶合金薄带[4]。几乎与此同时,David

Turnbull和在1961年1月也在《化学物理学报》上发表了一篇揭示了非晶合金和陶瓷玻璃以及硅酸盐玻璃之间的结构相似性的文章[5]。1969年,Pond等[6]制备出具有一定宽度的连续薄带状非晶合金,为大规模生产非晶合金提供了条件。至此为止,非晶合金材料由于受到冷却速度的限制,为保证热量快速散

出,制得的非晶合金为薄带、薄片、细丝或粉末等。由于形状的限制,非晶合金材料的许多优良特性无法在实际应用中得到发挥,人们希望得到可与晶态合金相比拟的大尺寸非晶合金,因此,随后很多人投入到开发新的制备非晶合金的方法中去,发明了许多固相非晶化技术,如机械合金化、离子束注入、氢吸收等。1974年,贝尔实验室的H. S. Chen[7]发表文章指出原子尺寸和混合热对玻璃合金的玻璃化转变温度的影响,并利用吸铸法在较低冷却速度下得到了直径为毫米级的Pd-Cu-Si非晶合金棒,被认为是“大块非晶合金”研究的开端。1982年David Turnbull,A. L. Drehman,A. L. Green[8]利用深过冷原理,制备出了尺寸达厘米级的大块非晶合金棒:0.53cm的Pd-Ni-P金属玻璃,冷却速度为s。

2.非晶合金的制备方法

现已研究出多种制备非晶的方法,根据材料原始状态的不同,可粗略地将这些方法分为从液相制备非晶态固体和从晶态固体制备非晶态固体两大类.每种方法都有其独特之处及适用范围,下面给予简单的介绍.

直接凝固法

直接凝固法是先将母合金熔配均匀,然后采用提纯和快冷的方式使合金液在短时间内急冷成形,该法的主要优点是制备简便、制备周期短,但是所制备的合金的尺寸在很大程度上受合金非晶形成能力的限制.直接凝固法主要有:水淬法、铜模铸造法、高压模铸法、吸铸法、压铸法等.

2.1.1水淬法[10]

水淬法是将合金置于石英管中,熔化后连同石英管一起淬入流动水中,以实现快速冷却,形成大块非晶合金.实现这个过程有两种途径:一种是将石英管置于封闭的保护气氛系统中进行加热(石英管口敞开),同时水淬过程也是在封闭的保护气氛系统中进行;另一种是将石英管直接在空气中加热(石英管口须封闭),管内须充入保护气体,待合金熔化后再将石英管淬入流动水中.这种方法可以达到较高的冷却速率,有利于大块非晶合金的形成,但也存在许多问题.例如加热和水淬过程都在封闭系统中进行,其设备将是比较复杂和昂贵的;而将合金密封在石英管中时,则因不利于排气,容易造成气孔.另外,在某些场合下石英管与合金可

能发生反应使石英管破裂,而反应后的生成物既影响水淬时液态合金的冷却速率,又容易造成非均匀形核,以至影响大块非晶合金的形成.因此这种方法的应用具有很大的局限性。

2.1.2射流成型法[11]

射流成型法是将母合金置于底部有小孔的石英管中,将母合金熔化后,在石英管上方导入氢气,液态母合金在压力的作用下从小孔中喷出,注入下方的水冷铜模型腔内,使其快速冷却而得到非晶合金.这种方法具有较高的冷却速率,非晶形成能力较强.但是该方法较复杂,技术难度较大,而且有可能得到非晶粉末.

2.1.3铜模吸铸法[11]

该方法是制备非晶合金块材料通常采用的方法, 待母合金熔化后, 将熔体从坩埚中吸铸到水冷铜模中, 形成具有一定形状和尺寸的大块材料。母合金熔化可以采用感应加热法或电弧熔炼方法。为了减少铜模内空腔异质形核, 可对模具内腔表面做特殊处理, 应用此方法的难题是合金熔体在铜模中快速凝固而出现的样品表面收缩现象, 造成与模具内腔形成间隙, 从而导致样品冷却速率下降或者样品表面不够光滑。

2.1.4 感应加热铜模浇铸法[12]

该法是将合金置于底端开孔的石英管中,通过电感线圈在合金中产生的涡流加热使得合金迅速熔化.由于表面张力使液态合金不会自动滴漏,故需要从石英管顶部外加一个正气压将其吹入铜模.与电弧加热吸铸法相比,感应加热浇铸法具有加热温度可控性强,铜模不被直接加热等优点,但是在浇铸时容易混入保护气体,形成气孔.

2.1.5压力模型铸造法[13]

首先将合金在熔化腔中熔化,然后将熔化的合金以一定速度和压力压入金属模型腔中,以实现快速冷却而形成大块非晶合金.由于液态金属对金属模型腔的充填速度很快,并保持较大的压力,与金属模铸造相比,这种方法具有更快的冷却速率,更有利于形成大块非晶合金.液态金属填充好, 可以直接做较复杂形状的大尺寸非晶合金器件。但这种工艺技术较前几种方法难度大些, 技术较为复杂。

2.1.6磁悬浮熔炼铜模冷却法[14]

熔体与坩埚无接触或软接触。熔体温度可以通过非接触方式测量。熔体在合适温度喷吹到下部铜模中。该方法的优点是熔体不与塔祸壁接触或软接触, 避免了淬态异质形核, 有利于玻璃形成。不足之处在于受以悬浮能力和限制, 只能制备出比较小的样品。镁基和错基合金可以做出直径为 4mm 试棒或

4mmx6mm 截面的板状完全非晶样品, 进行各种力学性能实验。

2.1.7定向凝固铸造法[15]

这种方法要控制定向凝固速率和固/液界面前沿液相温度梯度,定向凝固所能达到的理论冷却速度可以通过两个参数乘积估算, 即R=GV, 可见温度梯度 G 越大, 定向凝固速率 V 越快, 冷却速率则越大, 可以制备的非晶的截面尺寸也越大, 这种方法适于制作截面积不大但比较长的样品。

2.1.8各种制备方法的比较与分析

水淬法操作简单,设备简单,工艺容易控制,,但有一定的局限性,对于那些与石英管有强烈反应的合金熔体不宜采用此方法。另外,熔体冷速不如铜模高。

电弧熔炼铜模吸铸法,电弧熔炼合金无污染、均匀性好,铜模冷却速率较快,制备效率高,但制备的样品尺寸比较小;感应加热铜模浇注法,在制备合金的过程中采用密封的石英管系统,冷却速率较快,但易于形成气孔,且样品的尺寸有限;射流成型法,适合制备小尺寸的金属玻璃样品,采用水冷铜模冷却,样品无明显气孔;压力模型铸造法,在提高铸件质量等方面极具潜力,在制备金属玻璃的过程中冷却速率快,能有效避免气孔和收缩等缺陷;定向凝固法适用于横截面积不大但比较长的样品,且要求玻璃形成能力较高。粉末冶金冶金制备出的非晶合金,不仅要求密实,而且要求避免晶化,因而在纯度,致密度,尺寸和成型等方面都受到很大限制。因而,铜模吸铸法及非晶条直接复合爆炸焊接法在工业生产应用较多。

3结束语

目前,国外关于大块非晶合金的研究主要集中在日本和美国,相比较而言,我国在大块非晶合金的研究方面起步较晚,但是进展较快.中科院物理所是国内最

早开展块体非晶合金研究的机构,他们研究了多种合金体系的块体非晶,对于铜

基块体非晶,他们已经制得直径达9 mm的合金棒,处于国际领先地位.

随着对新型铜基块体非晶合金的不断研究、制备技术的不断改进,以及对与大块非晶合金应用紧密相关的力学、热学、磁学等性能的深入了解,铜基块体非晶合金这种新型亚稳材料必将得到更为广泛的应用.但目前对大块金属玻璃形成能力的本质认识还不足,成分设计仍处于半经验阶段,其结构、性能和应用方面

也有待于进一步研究.相信,大块非晶合金研究的不断深入必将翻开材料科学的

新篇章。

参考文献

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40Ni

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非晶合金变压器简介

非晶合金油浸式变压器简介 一、概述 非晶合金变压器是采用新型导磁材料——非晶合金带材来制作铁心的新型高效节能变压器。非晶合金变压器的最突出的特点就是空载损耗和空载电流非常小,SH15型非晶变比用硅钢片作为铁心的S9型变压器空载损耗下降70%以上,空载电流下降约80%,是目前节能效果非常好的配电变压器。是符合国家经委、计委颁布的《中国节能技术大纲》精神的理想电气产品。自1982年美国通用电气公司研制的非晶配电商业投运以来,这二十多年来非晶变已经在国内、国外电网上普遍运行了。 二、非晶合金变压器的发展历程 1、国外发展历程 非晶合金变压器技术最早是由美国首先发展起来的,其主要发展历程如下:1960年,美国加利福尼亚大学在金和硅的合金中发现一种导磁的非晶合金;1974年,美国联信公司研制出铁基非晶合金,同年,美国通用电气公司发现非晶合金具有低单位损耗特性;1978年,美国研制出10kV A非晶合金变压器;1982年,美国通用电气公司、美国电力研究所和帝国电力研究公司联合研制的非晶合金变压器投入运行;1986年,美国通用电气公司开始商业化批量生产非晶合金变压器。目前非晶合金变压器技术已在世界上许多国家都得到应用和发展,在瑞士、英国、西班牙、加拿大、日本、印度、菲律宾、台湾等国家和地区都有非晶变制造厂。 2、国内发展历程 我国非晶合金变压器技术应用与发展相对较晚,1985才开始非晶合金变压器的研制工作,但近几年来发展相对较为迅速,主要发展历程如下:1985年,上海变压器厂引进国外非晶合金铁心,装配完成一台30kV A的非晶合金变压器,同年,上海钢铁研究所研制出100kV A的三相叠片式非晶合金变压器;1991~1995年,国内联合了上海变压器厂、天津变压器总厂、北京变压器二厂、保定变压器厂、辽阳变压器厂和佛山变压器厂6家生产厂,试制完成额定容量为160、200、315kV A和500kV A 等4种规格的样机6台;1998年,上

铁基非晶带材

铁基非晶合金如铁硅合金,具有高饱和磁通密度、低铁损、低密度和价廉等优点,是制造航空变压器较理想的铁芯材料。铁基非晶带材哪家好?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。 铁硅硼合金具有高电阻和极低铁损,容易形成低剩磁状态,其脉冲磁特性明显优于晶状硅钢和玻莫合金,是制造脉冲变压器的铁芯材料。铁基非晶合金还具有很高的磁致伸缩效应和高的电阻率,其非晶条带有利于制成快速响应的传感器,因此是一种新型传感器材料。钴基非晶合金的磁通密度和磁导率高,热稳定性好,同时还具有较高的耐磨性和耐蚀性,是一种性能优良的磁头材料。由于其没有晶界,所以用其制成的磁头可避免尖部脱落,磁头与磁带的摩擦噪音也比一般磁头小,音响效果好,且使用寿命长。

非晶合金材料是20 世纪70 年代问世的一种新型合金材料,它采用国际先进的超急冷技术将液态金属以1X106℃/S 冷却速度直接冷却形成厚度0.02 ~0.04mm 的固体薄带,得到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,这种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、高强度、高电阻率等。 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。

非晶合金变压器铁心的热处理工艺

非晶合金变压器铁心的热处理工艺 发表时间:2016-04-15T15:58:32.320Z 来源:《电力设备》2016年1期供稿作者:于春雷王书章邹波王学海张祥 [导读] 国网福建省电力有限公司管理培训中心福建福州 350009)非晶合金铁心进行热处理[2]的目的在于降低甚至消除铁心内部的应力,改善铁心的损耗性能和激磁性能。 于春雷王书章邹波王学海张祥 (国网福建省电力有限公司管理培训中心福建福州 350009) 摘要:非晶合金变压器铁心进行热处理的目的在于消除带材在高速冷却过程中和铁心在剪切、成型过程中产生的应力。应力越大,铁心的损耗越大和所需激磁功率也越大。本文研究分析了温湿度、铁心的尺寸、铁心重量等对于热处理的影响;研究分析了不同非晶合金带材在热处理保温期间的温升情况、热处理设备对于热处理的影响和热处理炉的温度分布。根据非晶合金变压器铁心的热处理的特点,对过往热处理数据进行分析,给定参考工艺,并且通过试验验证了给定工艺的可行性。 关键词:非晶合金铁心;热处理工艺;影响因素 1.引言 优良的磁性能使得非晶合金带材广泛应用于变压器的铁心[1]生产。非晶合金带材在生产过程中,尤其是带材在截切和铁心成型过程中,铁心内部会产生应力。该应力直接影响着铁心的损耗性能和激磁性能,应力越大,铁心的激磁性能和损耗性能就越差。非晶合金铁心进行热处理[2]的目的在于降低甚至消除铁心内部的应力,改善铁心的损耗性能和激磁性能。 根据自身情况,各个厂家提出了各自的处理方法,但是这些方法只停留在解决热处理的表面问题,并没有从根本上找到原因、解决问题。本文将系统分析非晶合金铁心热处理时影响因素的具体影响方式,解决当前行业内非晶合金铁心热处理靠经验、影响因素不明确、影响方式不清楚等问题。 2.非晶合金铁心热处理工艺研究 非晶合金铁心的热处理工艺受到多种因素的影响[3],包括带材特性、铁芯规格以及热处理时环境条件等。本文将就温湿度、带材宽度、铁心规格、设备对于热处理的影响以及铁心保温期间的温升进行研究分析。 2.1 温、湿度对于热处理保温的影响研究 温、湿度对于非晶合金铁心热处理的影响主要在于热处理时带来的铁心氧化。本节将先通过试验研究不同温、湿度对于非晶合金铁心的影响,然后通过试验总结出减小温、湿度对于热处理影响的方案。 温、湿度对于热处理保温时间的影响 试验记录N带(带材宽度为170mm)的铁心和K带(带材宽度为142mm)的铁心分别在不同温、湿度条件下对于热处理保温时间的要求。 图1是美带(由美国进口的带材,下文简称美带;由日立金属公司生产的带材下文简称日带,由安泰科技股份有限公司生产的带材检查安泰带材)的N带铁心和安泰带材K带铁心热处理保温时间随温、湿度增大的曲线。 a 保护气氛的影响 铁芯进行热处理时,采用氮气作为保护气氛,保证热处理时铁芯在高温时不被氧化。通过在相同工况条件下,对通入保护气氛的量进行控制。 b 增加烘炉、烘铁心操作对于热处理的影响 热处理前进行烘炉、烘铁心处理,主要目的在于降低热处理期间炉内的含水量,避免铁心热处理期间被氧化。 2.2 铁心的带材宽度对于热处理的影响研究 热处理时,铁心的加热是沿着铁心的带材宽度方向的,影响铁心升温速度的最主要因素是铁心的带材宽度。 2.3 铁心重量对于热处理的影响研究 2.4 铁心保温期间的温升研究 铁心保温期间,热处理炉通过间断的加热保证炉温恒定。铁心内部达到热平衡后,继续加热就会转入放热阶段;而且非晶合金带材晶化过程也会放热,导致铁心温度继续升高。铁心保温期间温升越大也说明了保温期间的晶化过程越明显。2.5 总结 非晶合金铁心热处理还包括一些不可控影响因素,例如带材、铁心的剪切成型过程等。非晶合金铁心热处理的各个影响因素对于热处理的影响方式不同,影响的程度也不相同。热处理工艺制定时,需要综合考虑各个影响因素。 3 总结 铁心热处理的保温时间的确定需要根据过往热处理的损耗性能、激磁性能以及当前的热处理要求。当损耗性能不能满足当前热处理,热处理需要减少保温时间,当激磁性能不能满足要求时需要增加保温时间,当损耗和激磁性能都不能满足要求时需要根据具体情况分析。具体解决方法如下:高温高湿环境下进行热处理需要进行增加预去湿以及加大氮气冲入量工序;带材越宽则热处理所需保温时间越长;重量越重保温时间越短;对铁芯保温期间的温度点进行控制等。 目前,国内各非晶合金铁心生产厂家在进行热处理时采用的方案是:对炉温进行闭环控制,而对铁心温度进行开环控制或者只是监控,这样并不能对铁心的温度的精确控制。 参考文献 [1] S.Yurekten, A.Kara, K. Mardikyan. Energy Efficient Green Transformer Manufacturing with Amorphous Cores[C]. International Conference on Renewable Energy Research and Applications Madrid, Spain, 20-23 October 2013. 作者简介 王书章(1988-),男,河南人,中级培训师,国网福建省电力有限公司管理培训中心中级培训师,从事电力技能培训工作。邹波(1987-),男,湖南人,中级工程师,江苏宏源电气有限责任变压器设计工程师,从事电力变压器的研究与设计工作。

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

非晶合金变压器

非晶合金变压器(amorphous alloy transformer)是二十世纪七十年代开发研制的一种节能型变压器。非晶合金变压器产品对于安全性、可靠性的要求特别高,具有典型的技术密集型特点。世界上最早研发非晶合金变压器的国家是美国,当时由美国通用电气(GE)公司承担了非晶合金变压器的研制项目。到上世纪八十年代末实现了商品化生产。由于使用了一种新的软磁材料——非晶合金,非晶合金变压器的性能超越了各类硅钢变压器。非晶合金变压器兼具了节能性和经济性,其显著特点是空载损耗很低,符合国家产业政策和电网节能降耗的要求,是节能效果最为先进,使用成本也较为经济的配电变压器产品。 外文名:amorphous alloy transformer 开发者:美国通用电气 开发时期:二十世纪七十年代 我们先从非晶材料(amorphous materials)说起,在日常生活中人们接触的材料一般有两种:一种是晶态材料,另一种是非晶态材料。所谓晶态材料,是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之,内部原子排列处于无规则状态,则为非晶态材料, 一般的金属,其内部原子排列有序,都属于晶态材料。科学家发现,金属在熔化后,内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却,原子就会随着温度的下降,而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来,形成晶体。如果冷却过程很快,原子还来不及重新排列就被凝固住了,由此就产生了非晶态合金,制备非晶态合金采用的正是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态的高温液体喷射到高速旋转的冷却辊上。合金液以每秒百万度的速度迅速冷却,仅用千分之一秒的时间就将1300℃的合金液降到室温,形成非晶带材。 非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁基非晶合金为例,它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。由于这样的特性,非晶态合金材料在电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中具备了广阔的应用空间。例如,用于航空航天领域,可以减轻电源、设备重量,增加有效载荷。用于民用电力、电子设备,可大大缩小电源体积,提高效率,增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效,具有广阔的市场前景。 2 应用历史 在对非晶材料有了初步的了解后,我们再来看一下非晶带材的一个非常具有前景的

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

【CN109868392A】一种铁基非晶合金增强的铝基复合材料及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910193344.1 (22)申请日 2019.03.14 (71)申请人 昆明理工大学 地址 650093 云南省昆明市五华区学府路 253号 (72)发明人 王修昌 谭军 武宽 李敏 张帆  邓攀  (51)Int.Cl. C22C 21/00(2006.01) C22C 1/04(2006.01) C22C 45/02(2006.01) B22F 9/04(2006.01) B22F 3/14(2006.01) (54)发明名称 一种铁基非晶合金增强的铝基复合材料及 其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种铁基非晶合金增强的铝基 复合材料及其制备方法,属于复合材料制备技术 领域。以铝合金为基体,以铁基非晶合金为增强 体,铁基非晶合金均匀的分散在铝合金中;铁基 非晶合金增强的铝基复合材料中铁基非晶合金 体积分数为5%~30%,铝合金的体积分数为70%~ 95%;铁基非晶合金为Fe52Cr26Mo18B2C2铁基非 晶合金。本铝基复合材料以铝合金为基体,铁基 非晶合金为增强体,增强体分散均匀,与基体界 面结合强度高,界面状态好,复合材料的致密度 和硬度高。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 109868392 A 2019.06.11 C N 109868392 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109868392 A 1.一种铁基非晶合金增强的铝基复合材料,其特征在于:以铝合金为基体,以铁基非晶合金为增强体,铁基非晶合金均匀的分散在铝合金中;铁基非晶合金增强的铝基复合材料中铁基非晶合金体积分数为5%~30%,铝合金的体积分数为70%~95%;铁基非晶合金为Fe52Cr26Mo18B2C2铁基非晶合金。 2.根据权利要求1所述的铁基非晶合金增强的铝基复合材料,其特征在于:所述铝合金为以Mg2Si相为强化相的铝合金。 3.根据权利要求1所述的铁基非晶合金增强的铝基复合材料,其特征在于:所述铝合金能采用纯铝替换。 4.一种根据权利要求1至3任意一项所述的铁基非晶合金增强的铝基复合材料,其特征在于包括以下步骤: 步骤1、将Fe粉、Cr粉、Mo粉、B粉和C粉按照原子比为52:26:18:2:2混合,在惰性气体和保护剂的保护下进行机械合金化,其中球料比为30:1~15:1,球磨时的转速≥300rpm,球磨100~200h,得到Fe52Cr26Mo18B2C2铁基非晶合金; 步骤2、将步骤1得到的Fe52Cr26Mo18B2C2铁基非晶合金和铝合金进行球磨,其中球料比为30:1~15:1,球磨时的转速≥200rpm,球磨4~16h,得到混合物料; 步骤3、将步骤2得到的混合物料在压力为40~50Mpa条件下,升温到723K~823K下保温10~30min,得铁基非晶合金增强的铝基复合材料。 2

干式非晶合金变压器安装说明书样本

安装使用说明书 非晶合金干式变压器 中电电气(江苏)股份有限公司 目 录 一 产品概述 (1) 二 使用条件 ........................................................ 1

三产品装卸 (1) 四产品运输 (1) 五检查验收 (1) 六仓储保管 (2) 七产品安装 (2) 八运行前检查 (3) 九运行前试验 (3) 十变压器投入运行 (3) 十一变压器监视与维护 (4) 十二安全注意事项 (4) 附录 (5)

一、适用范围 本说明书适用于我公司制造的容量在2500kVA及以下,电压等级35kV及以下无励磁调压和有载调压非晶合金干式变压器的装卸、运输、仓储保管、安装、使用及维护。 二、使用条件 2.1变压器安装地点的海拔不超过1000米, 环境温度不高于40℃, 若环境温度高于40℃或海拔超过1000米时, 应按GB1094.11- 做相应调整。 2.2冷却方式: 有空气自冷( AN) 和强迫风冷(AF)两种。对空气自冷( AN) 和强迫风冷( AF) 的变压器, 均须保证变压器有良好的通风能力。当变压器安装在地下室或通风能力较差的环境时, 须增设散热通风装置, 通风量按每1kw损耗2~4m3/min风量选取。 2.3变压器外壳防护等级有IP00, IP20, IP23等( 根据用户需求制作) 。 三、产品装卸 3.1装卸设备: 采用合适吨位的起吊设备。产品在装卸过程中, 应小心轻放. 3.2严格按照国家有关装卸规程操作。 3.2装卸产品时要用两根钢绳, 同时着力四处, 并注意产品重心的位置。两根钢绳的起吊夹 角不要大于60°, 若因吊高限制不能符合条件, 请用横梁辅助提升。 四、产品运输 4.1产品可用火车、轮船、汽车和飞机等交通工具进行运输, 装运产品的车厢、船舱等需保持清洁, 无污染物。 4.2产品装车情况必须符合运输规程中的要求, 并将产品安放牢靠, 在运输过程中不允许有摇晃、碰撞和移动的现象。 4.3无包装的产品, 附带的零件、配套件、出厂文件等另装成箱, 与变压器一起发运。 4.4无包装的产品经过小车、夹件、吊耳等孔洞固定在运输车上, 严禁绑拉线圈、绝缘子、垫块、引线等易损件。

非晶合金变压器变压器

1.超低损耗特性,省能源、用电效率高; 2.非晶金属材料制造时使用较低能源以及其超低的损耗特性,可大幅节省电力消耗及减少电厂发电量,相对的减少CO? SO?废气的排放,降低对环境污染及温室效应,免保养,无污染; 3.运转温度低、绝缘老化慢、变压器使用寿命长; 4.高超载能力,高机械强度; 5.非晶铁心在通过较高频率磁通时,仍具有低铁损及低激磁电流的特性而不致产生铁心饱和的问题,故以非晶铁心制成的SCRBH15型非晶合金变压器具有较好的耐谐波能力; 6.投资回收效益快。 三、技术参数 额定功率:50/60(KVA) 效率(η):100~1000 电压比:10000/400(V) 外形结构:立式 冷却方式:风冷式 防潮方式:灌封式 绕组数目:三绕组 铁心结构:非晶合金 冷却形式:干式 铁心形状:R型 电源相数:三相

频率特性:低频 型号:SCRBH15-200/10 S:三相变压器;B:低压为箔绕,就是用铜箔或铝箔绕指,而不是用铜线或铝线绕制;H:非晶合金变压器,铁心材料为非晶合金,不是传统的硅钢片;15:性能水平号,现在主流性能水平号为11,数字越高表示越节能;M:全密封波纹油箱,也就是说这是台油浸式变压器;500:容量为500kVA;10:电压等级为10kV,挂接于10kV线路. 1、S-三相变压器。 2、CR-非环氧树脂浇注的包封式干式变压器(有ABB的环氧树脂缠绕式和昆明赛格 3、迈的NOMEX绝缘材料制作的两种典型产品)。 4、B-用铜箔绕制的线圈。 5、H-非晶合金制作的铁心。 6、11-设计序号(其实代表损耗标准)按理讲用非晶合金制造的产品设计序号应该是15型(最新产品)。不知道为什么损耗还用老标准。 7、250-是变压器额定容量。 8、10-高压为10千伏,指电网电压,变压器进线的线电压。 9、0.4-低压是400伏,指变压器的输出的线电压。 变压器:变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗,安全隔离等。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和

非晶合金变压器的优缺点

非晶合金变压器的优缺点 摘要:在工业化进程中,工业革命的不断发展,给人们的生产生活带来了无数的方便,但同时也给自然环境带来极端的破坏。人们已经渐渐认识到环境保护的重要性,并提出了环保、低碳生活的概念。非晶合金变压器的诞生,响应了社会的主流。本文主要介绍了非晶合金材料的特点,及非晶合金变压器性能上的优缺点。 关键词:非晶合金变压器优缺点 非晶合金变压器是高科技环保节能产品,其节能和环保作用已被国际所公认,也被国内电力系统、建设部门上下所认识。目前,产品在制造使用技术上的可行性已日趋成熟,在市场上获得了竞争优势。其高效能、美观环保的卓越特性赢得了广大用户的一致推崇和广泛好评,被誉为“当前世界电气潮流的高科技绿色产品”。 所谓非晶合金变压器,就是指用非晶合金制造成变压器铁芯,并组装成的变压器。 非晶合金是指,合金材料在制造过程中采用了超急冷凝固的技术,使得在材料的微观结构中,金属原子在从液体(钢水)固化成固体的过程中,原子来不及排列成常规的晶体结构就被固化,而形成的原子结构无序排列的合金材料被成为非晶合金。非晶合金材料被发现具有非常优异的导磁性能,它的去磁与被磁化过程极易完成。非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。此外非晶态合金材料,还被广泛地应用于电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中,例如,用于航空航天领域,可以减轻电源、设备重量,增加有效载荷。用于民用电力、电子设备,可大大缩小电源体积,提高效率,增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效,具有广阔的市场前景。在第十个五年计划期间:我国的科技工作者必将在非晶态合金技术领域做出更加令世人瞩目的贡献。 以铁元素为主的非晶态合金为例,它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。铁基非晶合金较硅钢材料铁芯损耗大大降低,达到高效节能效果。因而作为一种极其优良的导磁材料被引入变压器等需要磁路的产品中。 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,在同样的磁通Bm 下,铁基非晶合金磁通损耗的量比0.23mm厚的硅钢小3%。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

铁基非晶合金

铁基非晶合金是由80%Fe,20%SiB 类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度(1.56T ),铁基非晶合金的磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片,特别是铁损低(为硅钢片的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。 一、 应用领域: 主要用于替代硅钢片,作为各种形式、不同功率的工频配电 变压器、中频变压器铁芯,工作频率从50Hz 到10KHz ;作为大功率开关电源电抗器铁芯材料,使用频率可达50KHz 。 二、 性能特点: 非晶电抗器铁芯 在非晶合金中具有最高的饱和磁感应强度-缩小器件体积 低矫顽-提高器件效率 低铁损-减小器件温升 可变的磁导率-通过不同的铁芯热处理工艺来满足不同应用要求 良好的稳定性-可在 130℃ 长时间工作 非晶变压器铁芯 三、 典型物理性能: 四、 规格可根据客户需求定制。 饱和磁感应强度 Bs(T) 1.56 硬度 (kg/mm 2 ) 960 居里温度 T(℃) 415 密度 ( g/cm 3) 7.18 晶化温度 T(℃) 535 电阻率(μΩ.cm) 130 饱和磁致伸缩系数(×10 -6 ) 27 ---- ---- 带宽(mm ) 带厚(mm ) 尺寸 误差范围 尺寸 误差范围 0.8~100 ±0.04 0.02~0.04 ±0.002

五、 新旧材料的性能对比 : 各种软磁材料的磁性能比较 表中可以很明显的看出铁基非晶合金和铁基纳米晶合金与传统硅钢片和铁氧体相比较,有着很大的性能优势,铁基非晶合金通过后期不同的热处理方式可以获得用户所期望的性能要求。而且这种新材料与坡莫合金相比,拥有了很大的价格上的优势。 性能指标 铁基非晶合金 硅钢 铁基纳米晶合金 铁氧体 坡莫合金 饱和磁感应强度Bs(T) 1.56 2.03 1.25 0.5 0.75 矫顽力Hc(A/m) <3 <30 >0.40 6 <1 最大磁导率 45 ×104 4 ×104 25 ×104 0.2 ×104 60×104 损耗P(W/kg) 50Hz 1.3T ,Pu<0.2 50Hz 1.7T, Pu=1.2 20KHz 0.2T, Pu<10 20KHz 0.2T, Pu=7.5 ---- 磁致伸缩系数(×10 -6 ) 20~30 10 2 4 2 电阻率(μΩ.cm) 130 45 80 106 56 密度(g/cm3) 7.18 7.65 7.25 ----- ---- 晶化温度T(℃) 535 ----- 510 ----- ---- 居里温度T(℃) 415 746 560 <200 200

铁基非晶综述

铁基非晶合金的耐蚀性研究现状 黄勇 (南昌航空大学,江西南昌330063) 摘要:本文回顾了非晶腐蚀研究的历史,综述了研究铁基非晶腐蚀的常用实验方法,并对影响其腐蚀行为的因素以及腐蚀机理进行了概况性的总结。 关键词:铁基非晶;耐蚀性;腐蚀机理 非晶态合金,又称金属玻璃,是一种原子排列呈长程无序、短程有序排列的金属材料,其兼具一般金属和玻璃的特性,不存在晶界、位错等晶体材料常见的缺陷,这使得其具有极高的强度、弹性极限和耐磨性能。同时与相同元素构成的晶态材料相比,非晶态合金的耐腐蚀性能也优越很多[1]。历史上首次关于非晶制备的报道是在1934年,德国物理学家Kramer 利用热蒸发法制备出了非晶态合金[2]。随后,在1947年,Brenner等人用电解法和化学沉积法制备出Ni-P和Co-P非晶薄膜,同时使得非晶态材料首次在工业上得到了应用[3][4]。1960年,美国加州理工学院的P.Duwez等首先采用熔体旋淬法制备了Au70-Si30非晶薄带,并且在此基础上,1967年,该课题组开发出了第一个铁基非晶,由此奠定了铁基非晶的开发应用的基础[5]。1974年,增本健、奈贺正明、桥本功二等人首先对非晶态合金的腐蚀性能进行了研究。最初研究了Fe-Cr-P-C和Fe-Cr-Ni-P-C非晶态合金的腐蚀行为,之后又深入地研究了铁—类金属、镍—类金属、钴—类金属、金属—金属系等非晶态合金的腐蚀行为以及它们的高抗蚀性的原因,并且研制出来具有极高抗蚀性的Fe—Cr25Mo10P13C7非晶态合金。目前非晶态合金的腐蚀性能方面的研究已日益深入和广泛[7]。自1995年,日本东北大学井上明久教授课题组开发出第一个块体铁基非晶Fe73Al5Ga2P11C5B4以来[6],由于铁基非晶高强度、耐蚀性、优异的软磁性能、低廉的价格以及简单的制备工艺等特点,一直成为科学家们研究的热点。

非晶合金带材报告

非晶合金带材 一非晶合金带材介绍 在日常生活中人们接触的材料一般有两种:一种是晶态材料,另一种是非晶态材料。所谓晶态材料,是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之,内部原子排列处于无规则状态,则为非晶态材料,一般的金属,其内部原子排列有序,都属于晶态材料。科学家发现,金属在熔化后,内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却,原子就会随着温度的下降,而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来,形成晶体。如果冷却过程很快,原子还来不及重新排列就被凝固住了,由此就产生了非晶态合金,制备非晶态合金采用的正是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上。钢水以每秒百万度的速度迅速冷却,仅用千分之一秒的时间就将1300℃的钢水降到200℃以下,形成非晶带材。根据带材的宽度可分为窄带非晶带材(100mm 以下),宽带非晶带材(140mm以上)。性能方面具有最高的饱和磁感应强度,高导磁率、低矫顽力、低损耗、低激磁电流和良好的度稳定性和时效稳定性。带材均匀、稳定性高、柔韧性好,不易断,具有较高的填充系数。

图1 非晶合金带材 1.非晶带材分类 (1)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1.4T~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,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,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

非晶合金变压器设计

什么是非晶合金 我们先从非晶材料说起,在日常生活中人们接触的材料一般有两种:一种是晶态材料,另一种是非晶态材料。所谓晶态材料,是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之,内部原子排列处于无规则状态,则为非晶态材料, 一般的金属,其内部原子排列有序,都属于晶态材料。科学家发现,金属在熔化后,内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却,原子就会随着温度的下降,而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来,形成晶体。如果冷却过程很快,原子还来不及重新排列就被凝固住了,由此就产生了非晶态合金,制备非晶态合金采用的正是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上。钢水以每秒百万度的速度迅速冷却,仅用千分之一秒的时间就将1300℃的钢水降到200℃以下,形成非晶带材。 非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁元素为主的非晶态合金为例,它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。由于这样的特性,非晶态合金材料在电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中具备了广阔的应用空间。例如,用于航空航天领域,可以减轻电源、设备重量,增加有效载荷。用于民用电力、电子设备,可大大缩小电源体积,提高效率,增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效,具有广阔的市场前景。 非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器,它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗(指变压器次级开路时,在初级测得的功率损耗)下降80%左右,空载电流(变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流)下降约85%,是目前节能效果较理想的配电变压器,特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。 非晶合金变压器设计 非晶合金铁心配电变压器的最大优点是,空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。除此设计思路外,还须遵循以下三点要求: (1)由于非晶合金材料的饱和磁密较低,在产品设计时,额定磁通密度不宜选得太高,通常选取1.3~1.35T磁通密度便可获得较好的空载损耗值。 (2)非晶合金材料的单片厚仅为0.03mm,所以其叠片系数也只能达到82%~8 6%。 (3)为了使用户能获得免维护或少维护的好处,现把非晶合金配电变压器的产品,都设计成全密封式结构。 变压器非晶合金结构特点

非晶合金变压器的优缺点

非晶合金变压器的优缺点 非晶合金变压器的优缺点 摘要:在工业化进程中,工业革命的不断发展,给人们的生产生活带来了无数的方便,但同时也给自然环境带来极端的破坏。人们已经渐渐认识到环境保护的重要性,并提出了环保、低碳生活的概念。非晶合金变压器的诞生,响应了社会的主流。本文主要介绍了非晶合金材料的特点,及非晶合金变压器性能上的优缺点。 关键词:非晶合金变压器优缺点 中图分类号:TM41 文献标识码:A 文章编号: 非晶合金变压器是高科技环保节能产品,其节能和环保作用已被国际所公认,也被国内电力系统、建设部门上下所认识。目前,产品在制造使用技术上的可行性已日趋成熟,在市场上获得了竞争优势。其高效能、美观环保的卓越特性赢得了广大用户的一致推崇和广泛好评,被誉为“当前世界电气潮流的高科技绿色产品”。 所谓非晶合金变压器,就是指用非晶合金制造成变压器铁芯,并组装成的变压器。 非晶合金是指,合金材料在制造过程中采用了超急冷凝固的技术,使得在材料的微观结构中,金属原子在从液体(钢水)固化成固体的过程中,原子来不及排列成常规的晶体结构就被固化,而形成的原子结构无序排列的合金材料被成为非晶合金。非晶合金材料被发现具有非常优异的导磁性能,它的去磁与被磁化过程极易完成。非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。此外非晶态合金材料,还被广泛地应用于电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中,例如,用于航空航天领域,可以减轻电源、设备重量,增加有效载荷。用于民用电力、电子设备,可大大缩小电源体积,提高效率,增强抗干扰能力。微型铁芯可大量应用于综合业务数字网ISDN中的变压器。非晶条带用来制造超级市场和图书馆防盗系统的传感器标签。非晶合金神奇的功效,具有广阔的市场前景。在第十个五年计划期间:我国的科技工作者必将在非晶态

非晶带材国家标准

非晶带材 1 范围 本标准规定了非晶带材的定义和分类、技术要求、试验方法、验收规则等。 本标准适用于制造配电变压器、中频变压器、高频开关电源变压器、脉冲变压器、互感器、滤波电感和电抗器、共模电感、磁放大器和饱和电感、传感器等铁芯以及磁屏蔽用的非晶、纳米晶软磁合金带材(以下简称带材)。 2 引用标准 3 术语和定义、分类 4 要求 4.1 化学性能 本标准规定的各类非晶带材应符合表1、表2、表3、表4中相应的化学性能。 合金的牌号和化学成分(熔炼分析)如表1、表2、表3、表4中的规定,化学成分不作为判定依据。如需方有特殊要求,其化学成分也可由供需双方协商确定。 表2 钴基非晶软磁合金的化学性能

表3 铁镍基非晶软磁合金的化学性能 注1:表中符号at为元素的原子数分数。 注2:表中化学成分表达式中的M为一种或者几种其他过渡金属元素。 注3:牌号中的字母J、H分别代表材料退火后具有矩形磁滞回线和低剩磁扁平滞回线特性,无字母的表示普通磁滞回线特性。 4.2 物理性能 4.2.1 尺寸及允许偏差 4.2.1.1 尺寸范围 带材宽度为0.5mm~220mm,厚度为0.015mm~0.050mm。供货带材具体尺寸由供需双方在上述尺寸范围内协商确定。 4.2.1.2 尺寸允许偏差 4.2.1.2.1 厚度允许偏差 同一炉带材沿长度方向的厚度偏差应在平均厚度的±10%以内,在宽度方向的厚度偏差应在±0.002mm以内。 4.2.1.2.2 宽度允许偏差 带材的宽度允许偏差应符合表5的规定。 4.2.2 外形 带材应平整光滑,不应有影响使用的波浪形、皱褶等缺陷。边缘不应有裂口和毛刺。

热喷涂Fe基非晶合金涂层的研究现状

热喷涂Fe基非晶合金涂层的研究现状前言 表面非晶态合金具有优异的性能,是一类很有发展前途的新型材料。非晶态合金涂层作为一种非晶态的均匀单相, 不存在晶界、位错等晶体缺陷,具有极高的强度、韧度和耐磨耐蚀性能。与相同成分的晶态合金、不锈钢相比,非晶合金抗腐蚀性能极高,这些独特的性能都是其它晶体材料所无法比拟的。在材料表面技术领域,非晶态合金制备而成的涂层,可以起到防护作用或形成特种物理性质。采用喷涂耐磨材料覆盖磨蚀及易腐蚀金属材料表面,不仅可以修复使用失效的零件,而且可以提高材料的使用寿命,节约材料,具有重要的应用价值和较好的经济效益。目前,人们已经在热喷涂领域展开了这方面的研究与实验工作,这些技术包括超音速火焰喷涂(HVOF)、等离子喷涂(PS)、爆炸喷涂(DS)和双丝电弧喷涂(TWAS)等,但制备非晶态合金表面涂层的方法主要集中在超音速火焰喷涂和等离子喷涂技术。这两种热喷涂层杂质少,残余应力小,有些情况下可得到设计的残余应力。超音速火焰喷涂获得的涂层最高密度可达理论密度的99.9%,强度达70MPa以上。等离子喷涂的熔粒冷却速度可达105~106K/s,这种高速冷却容易在涂层中产生非晶态相的组织结构。 1制备非晶态合金涂层的热喷涂技术 自1910年瑞士肖普(Schoop)博士发明了一种火焰喷涂装置(即热喷涂)以来,热喷涂技术已有很大发展,尤其是20世纪80年代以来,热喷涂技术的应用取得了很大的成就。近年来,通过热喷涂的方法来提高基体材料耐磨性能的研究已引起关注。热喷涂制备非晶合金涂层目前主要采用2个方法来实现:直接喷涂成形法和喷涂加特殊处理法。直接喷涂成形法是将非晶粉末用热喷涂的方法沉积在基体材料表面形成非晶合金的方法,主要有高速火焰喷涂、等离子喷涂等;喷涂加特殊处理法是将粉末材料用热喷涂方法沉积在基材表面后再经过特殊的工艺加工后才形成非晶合金涂层的方法、主要有激光重熔法和滑动摩擦法。利用现代先进的热喷涂技术(等离子喷涂、超音速火焰喷涂等)就是对非晶纳米晶涂层制备技术的新开拓。 1.1等离子喷涂 等离子喷涂技术是将粉末材料送入等离子体(射频放电)中或等离子射流(直流电弧)中,使粉末颗粒在其中加速、熔化或部分熔化后,在冲击力的作用下,在基底上铺展并凝固形成层片,进而通过层片叠层形成涂层的一类加工工艺。利用等离子喷涂技术可以使工件表面获得不同硬度、耐磨、耐腐蚀以及其它各种物理化学性能。具有喷涂材料范围广、调节方便、适应性强、喷涂气氛易控、涂层结合力强、气孔率可调等优点,在耐磨、热障耐腐蚀、绝缘、抗辐射、催化及提高生物相容性等方面发挥着重要的作用。它包括水稳等离子喷涂、高能等离子喷涂、低压等离子喷涂等技术,喷涂的材料范围不断扩大从传统的金属粉末到各种功能陶瓷粉末,从微米粉末到纳米粉末都可以进行喷涂。与常规成形方

非晶合金变压器规格大全及保养

非晶合金变压器规格及技术参数 一、非晶合金变压器规格 1、KBSGZY-H-系列非晶合金矿用隔爆变压器 KBSGZY-H-系列介绍 树脂浇注非晶合金干式变压器是一种用非晶合金铁芯为导磁材料和薄层环氧树脂浇注来包封高,低压绕组的干式变压器。低压绕组采用铜箔绕制,高压线采用H及高强度漆包线和玻璃纤维加强的环氧树脂包封结构。具有优良的耐潮和抗裂性能。铁芯的非晶合金带卷制而成。 型号含义 执行标准 GB8286 -2005 《矿用隔爆型移动变电站》 正常使用条件

(1)海拔不超过1000米; (2)环境温度:最高气温+40℃;最高日平均气温+30℃ 最高年平均气温+20℃;最低气温-5℃ (3)空气相对湿度不超过95%(+25℃时); (4)在有甲烷混合气体和煤尘,且有爆炸危险的矿井中; (5)无强烈颠簸,震动和与垂直面的倾斜度不超过15°的环境; (6)无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸气; (7)无滴水的地方; (8)电源电压的波形近似于正弦波; (9)三相电源电压近似对称。 性能特点 1.超低空载损耗比KBSG(ZY)型空载损耗减少约70~80%; 2.超低空载损耗及负载损耗特性,省能源,用电效率高,大量使用非晶合金变压器可大幅提高用电效率,减少不必要能源损耗及电厂设立。 3.环保,非晶合金材料制造时使用较低能源以及其超低损失特性,大幅节省电力消耗可减少电厂发电量,相对的减少SO2,CO2废气的排放,(本资料由山西鑫宇联(国内变压器生产龙头企业)提供,转载注明出处)降低对环境污染及温室效应 4.运行温度低,绝缘劣化小,变压器使用寿命长。非晶合金变压器损耗极低,产生热量少,温度上升慢,故整个变压器运行温度低,绝缘劣化缓慢,可靠性高,变压器寿命长。 5.投资回收效益快使用非晶合金变压器,初期投资虽然较高但因其高效率,省能源特性,在负载率80%的情况下其额外的投资将在数年内回收,并在其因为使用者节省可观的电费支出。 主要技术参数 6000V技术参数表

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