优越的性能 独特的性能

非晶态金属一出现,立即引起了科学界的极大兴趣,许多人竞相研究,并且发现,别看金属玻璃在外表上和普通金属没有任何区别,但由于内部的原子排列发生了“玻璃化”的变化,本事立即长大了许多凡是非晶态金属,其性能都发生了出乎意外的变化如若不信,可以举几个实例让你看看,今天小编就来聊一聊关于优越的性能 独特的性能?接下来我们就一起去研究一下吧!

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优越的性能 独特的性能

非晶态金属一出现,立即引起了科学界的极大兴趣,许多人竞相研究,并且发现,别看金属玻璃在外表上和普通金属没有任何区别,但由于内部的原子排列发生了“玻璃化”的变化,本事立即长大了许多。凡是非晶态金属,其性能都发生了出乎意外的变化。如若不信,可以举几个实例让你看看。

首先看强度的变化。一般的金属或合金的强度或硬度,也就几百兆帕。但金属玻璃或合金的强度可达到3900兆帕以上,维氏硬度可达9800兆帕以上,相当于普通同类金属的 5~10 倍。例如,一种Fe80B20 非晶态合金的断裂强度是一般结构钢的7倍,接近于理想晶须的强度,却没有晶须的尺寸效应,即使厚度才2~3微米,也能保持相当高的强度水平,这是因为金属玻璃内部的原子“犬牙交错”地排列,想撕裂它们需要花更大的能量,虽然金属玻璃的延伸率很低,但它在受压缩变形时,压缩率却可达40%,轧制压下量可达50%。

另外,金属玻璃有非常独特的电磁性,比如有优良的软磁性。它们的磁导率和饱和磁感应强度很高,而矫顽力和磁损耗则相当低。现在常用的硅钢、铁镍坡莫合金或铁氧体都是晶体状态,因此其磁性在不同的方向上是不一样的,叫做“各向异性”,这样材料内部各晶粒之间的磁性会相互干扰,结果使磁导率下降,磁损耗加大。因此,如果用金属玻璃软磁材料用作电力变压器的铁芯,可以节省空载时的损耗 60%,大大降低了无用的能源损耗。

有些非晶铁合金的电阻比普通的铁或铁镍合金要高2~3倍,温度系数也很小,因此可以大大降低材料的涡流损耗。非晶金属或合金的这种奇特的性能在工业生产和科学技术中都具有极大的价值。因此,它们形成20世纪出现的一类突出的新材料,在电子工业、电力电器等方面得到大量应用,如制作电源开关、漏电开关、磁头、传感器等。

例如,用非晶铁磁合金代替硅钢制作400赫兹、3000 伏安的电源变压器,可使体积减少 17%,重量减轻46%,铁磁损耗降低68%~87%,激磁电流降低80%~86%,温升降低50%~60%,效率高达 98%以上。过去制作 500 千伏安 8000 赫兹的中频变压器,用普通软磁铁基合金作铁芯,要45公斤,现在用非晶铁磁合金,只要10 公斤就足够了。

金属玻璃还有非常好的抗腐蚀性,比如,铁铬基的非晶态合金在中性盐或酸性溶液中的耐腐蚀性甚至比不锈钢还好。当把Fe72Cr8P13C7铁基金属玻璃放在30℃的一个当量的盐酸中浸168 小时时,几乎没有任何重量损失,而在同样条件下的18-8镍铬不锈钢,每年却被腐蚀掉10毫米的厚度。这是因为,金属玻璃是非晶态组织,内部没有晶界和位错等缺陷,使腐蚀液“无缝可钻”。另外,非晶态结构合金自身的活性很高,能够在表面上迅速形成均匀的钝化膜,防止腐蚀溶液渗入。

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