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      非晶軟磁合金材料及其形成機理
      瀏覽次數:1799  發布時間:2015年9月16日 12:09
              我們根據原子排列方式把物質劃分為晶體和非晶體兩類。物質里面的原子排列是整齊有序的叫做晶體;物質的原子排列是混亂的叫做非晶體。通常情況下,金屬及合金在從液體凝固成固體時,原子總是從液體的混亂排列轉變成整齊的排列,即成為晶體。但是,如果金屬或合金的凝固速度非常快(例如用每秒高達一百萬度的冷卻速率將鐵-硼合金熔體凝固),原子來不及整齊排列便被凍結住了,最終的原子排列方式類似于液體,是混亂的,這就是非晶合金(又稱為金屬玻璃)。
              由于不同的物質形成非晶所需要的冷卻速度大不相同。單一金屬需要每秒高達一億度以上的冷卻速度才能形成非晶態。受目前工藝水平的限制,實際生產中難以達到如此高的冷卻速度,普通的單一的金屬難以從生產上制成非晶。為了獲得非晶態的金屬,一般將金屬與其它物質混合。當原子尺寸和性質不同的幾種物質搭配混合后,就形成了合金。這些合金具有兩個重要性質:①合金的成分一般在冶金學上的所謂“共晶”點附近,它們的熔點遠低于純金屬,例如FeSiB合金的熔點一般為1200度以下,而純鐵的熔點為1538度;②由于原子的種類多了,合金在液體時它們的原子更加難以移動,在冷卻時更加難以整齊排列,也就是說更加容易被“凍結”成非晶。有了上面的兩個重要條件,合金才可能比較容易地形成非晶。實際上,目前所有的實用非晶合金都是兩種或更多種元素組成的合金,例如Fe-Si-B,FeNiPB,CoZr,ZrTiCuNi等。
               迄今為止,國內外非晶合金開發最多的是作為軟磁材料的一類。它們在化學成分上的一個共同點是:由兩類元素組成:一類是鐵磁性元素(鐵、鈷、鎳或者他們的組合),它們用來產生磁性;另一類是硅、硼、碳等,它們稱為類金屬,也叫做玻璃化元素,有了它們,合金的熔點比純金屬降低了很多,才容易形成非晶。
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