非晶合金

摘要： 目的探究激光焊接参数对非晶合金焊接接头的组织演变、焊缝成形、晶化程度等的影响规律,以及控制接头晶化的有效途径。方法采用碟片激光器对Zr_(58)Nb_(2.76)Cu_(15.46)Ni_(12.74)Al_(10.34)Y_(0.5)非晶合金进行激光焊接,对比分析不同激光功率下,焊接速度对接头熔宽和晶化组织形成的影响规律,并对接头各区域微观组织特征及硬度分布进行测试分析。结果非晶合金激光焊接接头成形良好,焊缝区组织整体为非晶,存在少量纳米晶,热影响区则发生明显晶化现象。当功率为1200 W时,逐渐提升焊接速度,接头晶化率由28.9%降到13.76%,熔宽由2.04 mm收窄至1.8 mm。当功率为4500 W时,逐渐提升焊接速度,接头晶化率从9.99%下降为7.47%,焊缝晶化现象消失,熔宽从1.10 mm降到0.98 mm。结论调节关键焊接参数可实现焊缝区晶化现象的消失,使热影响区晶化程度降低。大激光功率以及高焊接速度更有利于形成熔宽小、晶化程度低的焊接接头。焊缝区硬度与母材基本保持一致,热影响区由于发生晶化,硬度最高。

摘要： 由于非晶合金优异的节能特性,在变压器中的应用越来越广泛。相比于三相五柱式非晶合金变压器铁心,立体卷结构的铁心具有完全对称的磁路,抗短路能力更强。但由于非晶合金材料磁致伸缩效应比传统硅钢大,铁心的振动噪声问题突出。本文对一台设计容量为200 kV·A的立体卷非晶合金铁心进行有限元建模,考虑非晶合金的磁致伸缩效应,基于磁-机械耦合理论,计算不同工况下铁心表面振动位移分布,并结合铁心振动实验结果,验证模型的准确性,分析了非晶合金立体卷铁心振动规律,为立体卷铁心减振降噪设计提供基础。

摘要： 非晶合金弛豫/晶化、玻璃转变、塑性变形等热力学和动力学行为都与其固有的结构非均匀性密切相关.但是,由于淹没在亚稳的长程无序结构中,探究非晶合金的结构非均匀性十分困难.尤其,非晶合金微观结构非均匀性与其力学性能之间的本征关联是一个亟待解决的重要科学问题.本文基于多尺度时空下的力学激励阐述非晶合金微观结构非均匀性特征与演化规律.从实验、理论和数值模拟方面出发,梳理了非晶合金微观结构非均匀性与弛豫机制和力学行为之间的关联.最后,针对非晶合金微观结构非均匀性与其物理/力学性能研究的方向提出了建议和展望.

摘要： 综述了近年来冷喷涂制备非晶合金涂层的现状,总结了喷涂工艺参数对铁基、铝基、铜基及镍基等非晶合金涂层制备的影响,详细阐述了涂层晶化及沉积机制,并在冷喷涂涂层硬度、耐磨及防腐性能等方面进行了归纳,最后对冷喷涂技术在非晶合金制备的发展趋势进行了展望。

摘要： (续上期) 6磁粉芯的应用及发展趋势 软磁磁粉芯是研究开发最早的软磁材料之一,到现在为止,已经有一百多年的发展历程。从1980年以后,软磁磁粉芯开始在电源领域中大量应用。这里的“磁粉”,不仅仅是“金属软磁磁粉”,也包括非晶合金和纳米晶合金磁粉,甚至有可能包括金属氧化物磁性颗粒。

摘要： 首次采用铁基非晶合金作为渗透反应墙材料联合电动法(EK)修复冶炼厂周边受铜污染的农田土壤。在模拟土壤试验中,首先进行了以Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)非晶粉末和零价铁(ZVI)为渗透反应墙以及无渗透反应墙的电动反应。通过土壤连续浸提分析电动过程中Cu^(2+)的迁移转化性能。Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)-EK修复后总铜去除率最高可达82.7%,ZVI-EK可达74.9%,而单纯EK仅为67.5%。通过反应机理的探究发现,Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)表面的产物层存在大量的垂直于反应界面的孔道结构,能够将Cu^(2+)快速传递到反应界面并被还原为稳定的Cu0,及时消除了由于Cu^(2+)的积累所产生的反向电势。在此基础上选用最佳试验组Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)-EK修复实际铜污染土壤。结果显示,此方法的修复效果受污染土壤中铜的化学形态的影响较大,迁移态中铜的去除率仍保持在65.2%。因此,Fe_(78)Si_(9)B_(13)^(AP)有望取代ZVI作为新型环境功能材料应用于土壤修复领域。

摘要： 非晶态结构本质一直是凝聚态物理和材料科学中最有趣和最基本的问题之一。非晶合金因其简单的金属键结合及密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。研究发现,非晶中存在着不同尺度的局域有序结构,其中5~20埃米尺度范围对应中程序。近来研究揭示其在非晶合金的相变和形变过程中发挥了越来越关键的作用。现有的理论或者实验结果难以确定非晶态材料与其对应的晶态材料间是否存在中程或更大尺度范围的结构联系,同时现有的表征手段难以精确解析其短程到中程尺度有序结构,导致中程序结构解析问题十分复杂。最近在经典大块非晶合金体系钯-镍-磷中通过对一种独特的亚稳立方中间相进行解析,发现了一种桥接非晶态与晶态的手性中程序结构基元六元三帽三棱柱(6M-TTP)。该结构的短程序团簇以一种奇特的手性结构构成约12.5埃米的中程序结构基元,其在铸态为长程无序堆积,而在一定温度可以转变成有序堆积的亚稳立方相。中程序结构的捕获和解析为揭示非晶态结构本质提供了新的结构模型,并且对非晶合金亚稳态中间相的析出动力学规律提出了新的解释。这些发现将有助于阐明非晶合金在中程序以及更大尺度上的结构排列,为解析非晶态的结构本质提供新的思路。

摘要： 以Zr_(72.5)Al_(10)Fe_(17.5)为基础合金,系统研究了Ti元素添加对其非晶形成能力的影响。实验结果表明:随着Ti元素添加量的增加,Zr_(72.5)Al_(10)Fe_(17.5)非晶合金的非晶形成能力先增大后减小;当Ti元素添加量达到4%原子分数时,合金非晶形成能力从基础合金的1050μm升至2000μm。从原子堆垛结构的角度发现,随着Ti元素添加量的增加,合金中自由Zr原子含量先减小后增大,且在Ti含量为4%原子分数时自由Zr原子含量降至最低,意味着此时非晶合金具有最高原子堆垛效率。这说明,与Ti元素含量相关的Zr_(72.5)Al_(10)Fe_(17.5)的非晶形成能力是由其原子层次堆垛效率决定的。

摘要： 作为一种高磁导率、高频损耗低的软磁材料,非晶合金已广泛应用于高频变压器等电磁装置。如何准确、快速模拟其固有的磁滞特性对设备的优化设计具有重要意义。针对经典Preisach磁滞模型数值求解耗时、分布函数辨识复杂、模拟非晶合金磁滞特性精度低等问题,提出了一种可准确快速模拟非晶合金磁滞特性的解析Preisach模型。首先针对非晶合金不可逆磁化分量分布函数,基于非晶合金磁滞特性曲线实验数据利用特殊解析函数进行拟合,然后在基于积分法得到闭合形式Everett函数的基础上构建了非晶合金不可逆磁化分量。引入了含参双曲正切函数表征非晶合金可逆磁化分量,继而通过线性叠加的方式得到了解析Preisach模型。将该模型对非晶合金磁滞特性模拟结果以及损耗计算结果与实验结果进行对比,发现相对误差小于10%,并且该模型数值求解简单、易于仿真实现,具有较高的准确性与实用性。

摘要： 中国科学院公布了2021年中国科学院院士增选当选院士名单,根据《中国科学院院士章程》和《中国科学院院士增选工作实施细则》的规定,2021年中国科学院选举产生了65名中国科学院院士和25名中国科学院外籍院士。南京理工大学陈光教授、西安交通大学孙军教授当选为中国科学院院士。两位新院士均在非晶合金领域有深入研究。

摘要： 非晶合金变压器广泛作为配电变压器应用于电网中,其矩形绕组结构相比传统圆形绕组结构更容易失稳.本文中采用磁场-结构场耦合方法,建立非晶合金变压器三维有限元分析模型,以短路工况下漏磁场为基础,对三相非晶合金变压器高压绕组短路工况下的辐向形变进行计算.计算得到高压绕组在短路工况下其环氧树脂包封最大形变量达0.1mm,在多次短路工况的累积效应下极易引起环氧包封破裂进而引发事故.本文对非晶合金变压器设计具有现实指导意义.

摘要： 设计了非晶合金在振动力场作用下的双杯挤压模型,利用有限元模拟和实验的方法,研究了低频振动频率、振幅等工艺参数对非晶合金摩擦行为的影响规律.首先利用水冷铜模吸铸法在真空环境下制备Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金样品,在配备高温炉的Zwick/well材料力学性能试验机上完成双杯挤压实验;然后通过三维电子显微镜测量挤压后样品的上、下杯高度,从而计算出相应的摩擦系数值;最后利用Deform软件模拟对摩擦系数进行标定.结果表明摩擦因数随着频率的增加而减小;对振幅而言,当振动频率为0.05Hz和0.1Hz时,振幅的改变对摩擦因数影响不大;当振动频率为0.5、1和2Hz时,振幅变化对摩擦因数有一定的影响,但是没有明显的规律可循.

摘要： 非晶合金的非晶态结构使其表现出独特的流变力学行为,对非晶合金的室温流变变形性质进行细致刻画有助于了解非晶合金的微观结构,进而揭示其变形机理.本文通过多级加-卸载模式下的纳米压痕蠕变实验,捕捉到了(La0.5Ce0.5)65Al10Co25非晶合金在各阶段的蠕变变形,揭示了各阶段的变形性质.结果表明,非晶合金的蠕变包含可回复的黏弹性变形和不可回复的黏性流动部分,卸载后的蠕变回复为黏弹性变形部分;在第二次加载至蠕变荷载后,产生的流变变形主要为可回复的黏弹性变形,即二次加载时,材料未发现有明显的黏性流动变形;黏性流动部分的变形呈现非线性的性质,无法用单一的牛顿黏壶进行描述.

摘要： 使用单辊急冷法制备了Zr60Cu27Al10Si3非晶合金,当转速超过3000转/分,Zr60Cu27Al10Si3合金形成非晶,当转速小于2500转/分,Zr60Cu27Al10Si3合金形成含有少量晶体非晶基复合材料.利用管式炉进行不同温度等温回火并用XRD分析其晶化过程中的相转变过程.Zr60Cu27Al10Si3非晶合金的晶化过程为:非晶→非晶+Zr2Si晶型相+Al3Zr2晶型相+少量Cu10Zr7相→非晶+Zr2Si晶型相+Al3Zr2晶型相+多量的Cu10Zr7+少量CuZr2相→少量非晶+Zr2Si晶型相+Al3Zr2晶型相+少量CU10Zr7相+多量CuZr2相→Zr2Si晶型相+Al3Zr2晶型相+少量Cu10Zr7相+多量CuZr2相.

摘要： 近年来,以形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微机电系统受到人们的高度重视,使得生产实际中对微型零部件的需求越来越大,从而推动了各种微成形技术的开发研究.尤其是军事工业中某些重要器件的微型化,更促进了微成形技术的发展.而非晶合金因在常温下的优异机械性能和在过冷液相区的高塑性变形能力而成为最重要的微成形材料之一.本项目将针对微型化而产生的微米尺度不等厚壳体类零件,采用塑性理论、工艺试验结合有限元分析的方法,开展热态下的微冲锻成形新工艺研究.

摘要： 非晶合金是当今最具应用潜力的金属基新材料,而室温低塑性是限制其工程应用的关键瓶颈.本课题基于变形区尺度、剪切带密度以及应力状态等因素与塑性性能的相关性,提出并实现了通过纳秒激光喷丸,进行局域化、自约束、高应变率累积变形,生成致密剪切带和深的压应力层,来提高非晶合金室温塑性,并进行塑性成形的新思路;研究了锆基和铁基非晶合金激光喷丸后的力学性能、表面形貌、结构演化、变形规律及破坏模式,揭示了提高其室温塑性的力学和材料学机制.

摘要： 非晶合金作为具有优异性能的新材料,其成形加工是当前的研究热点.本项目研究了非晶合金超塑性成形中热力学参数/变形特性的影响,开展了三维微纳尺度硅模具制备及超塑性成形仿真、试验研究,成功制备获得了成形良好的非晶合金微小齿轮;开展了非晶合金的激光焊、扩散焊的仿真和试验研究,实现了非晶合金之间、非晶合金与铝、铜等的焊接.本项目的研究工作为非晶合金的理论研究和广泛应用奠定了良好的基础.

摘要： 利用铜模吸铸法制备得到中空锥形Zr64.13Cu15.75Ni10.12Al10非晶合金.对中空锥形高压扭转前后非晶合金的热力学参数、硬度、弹性模量以及耐磨性研究发现,经过高压扭转变形后,非晶合金的玻璃转变温度和晶化温度升高,过冷液相区间增大,表明其热稳定性得到提高;维氏硬度略有下降,与非晶合金中的自由体积增加密切相关;中空锥形高压扭转使非晶合金的弹性模量降低;滑动摩擦实验结果表明经中空锥形高压扭转变形后,非晶合金的耐磨性明显提高.

摘要： 本文结合国内外对干式变压器温升计算研究的现状,针对非晶变压器方形绕组,对绕组损耗轴向分段取值作为热源进行温度场三维计算,对于变压器窗内距离铁心较近的绕组进行二维细致分析,确定了温升最高点,仿真值与试验值对比在误差允许的范围内.对于非晶变压器结构优化具有一定的指导意义.

摘要： 本文推导了调容变高档位、低档位容量切换的临界负载率的计算公式,给出了配变年运行有功能耗的计算公式,并采用Excel表计算和画出了配变年运行有功能耗——负载率的曲线,分析了非晶配变的节能效果.

摘要： 本发明提供一种含有L10型FeNi规则相的FeNi合金组成物，其满足以下至少一个：Fe的含量与Ni的含量的总和为90原子％以下；及含有Si；优选为满足以下至少一个：Fe的含量相对于Ni的含量的比为0.3以上5以下；及Fe的含量与Ni的含量的总和为65原子％以上。

摘要： 本发明提供了一种如式Fe

摘要： 本发明的非晶质合金薄带具有由合金组成：Fe100‑a‑b‑c‑dCuaSibBcSnd(其中，a、b、c、d以原子％计为0.3≤a<1.55、1≤b≤10、11≤c≤17、0.25

摘要： 即使使用宽幅非晶薄带，仍然能够提供具有良好的交流磁性能、小的分散、良好的高温长时间稳定性、良好的量产生产率的纳米晶软磁合金、纳米晶软磁合金制备的磁芯、以及纳米晶软磁合金用非晶薄带。一种非晶合金薄带，其中合金组成为Fe100-a-b-c-dMaSibBcCd(原子％)，0＜a≤10，0≤b≤20，2≤c≤20，0＜d≤2，9≤a+b+c+d≤35，和含有的不可避免的杂质，所述M至少选自元素Ti，V，Zr，Nb，Mo，Hf，Ta和W中的一种，用SiO2换算的C浓度最大值距所述非晶合金表面2-20nm深。

摘要： 一种Fe基非晶合金带的制造方法，在被研磨刷辊研磨后的冷却辊的外周面形成合金熔液的涂膜，在所述外周面冷却所述涂膜，通过卷取辊对被剥离单元剥离的Fe基非晶合金带进行卷取，由此得到Fe基非晶合金带的卷绕体，作为所述研磨刷辊具有辊轴构件以及研磨刷，所述研磨刷具有多根刷毛，所述研磨刷辊满足第一条件以及第一条件，且向冷却辊的相反方向绕轴旋转，第一条件：刷毛的自由长度超过30mm且在50mm以下，第二条件：刷毛前端部的刷毛的密度超过0.30根/mm2且在0.60根/mm2以下。

摘要： 本发明提供了一种钴基非晶合金，其由Co、Fe、Mo、Si和B组成；各元素质量百分比为：72％≤Co≤81％，4％≤Fe≤13％，2.5％≤Mo≤3.5％，9％≤Si≤10％，2％≤B≤3％。本申请还提供了钴基非晶合金带材的制备方法与钴基非晶合金磁芯的制备方法。本申请通过在钴基非晶合金中加入上述合金元素，并控制器含量，进一步的采用了适当的热处理工艺，获得了一种低损耗、低矫顽力、高磁导率和高剩磁的钴基非晶合金磁芯，满足了其在磁放大器等领域的应用。

摘要： 本发明涉及铜基非晶合金与镁合金的复合材料领域，公开了一种铜基非晶合金‑镁合金复合材料和钝化铜基非晶合金‑镁合金复合材料及制备方法。方法包括：(1)在真空或氩气气氛下，将至少一块铜基非晶合金以及至少一块镁合金放置在一起，从常温开始以升温速率10～50°C/min加热到热压温度；(2)在所述热压温度下，对所述铜基非晶合金与所述镁合金进行加压，使所述铜基非晶合金与所述镁合金的应变速率为0.1％/s～1％/s；加压时间为50～500s；(3)在步骤(2)所述加压结束时达到的压力下进行保压100～500s，再冷却得到铜基非晶合金‑镁合金复合材料。该方法简单易行，得到的复合材料结合强度大。

摘要： 本发明涉及锆基非晶合金与铝或铝合金的复合材料领域，公开了一种锆基非晶合金‑铝或铝合金复合材料和染色锆基非晶合金‑铝或铝合金复合材料其制备方法。方法包括：(1)在真空或氩气气氛下，将至少一块锆基非晶合金以及至少一块铝或铝合金放置在一起，从常温开始以升温速率10～50°C/min加热到热压温度；(2)在所述热压温度下，对所述锆基非晶合金与所述铝或铝合金进行加压，使所述锆基非晶合金与所述铝或铝合金的应变速率为0.1％/s～1％/s；加压时间为50～500s；(3)在步骤(2)所述加压结束时达到的压力下进行保压100～500s，再冷却得到锆基非晶合金‑铝或铝合金复合材料。该方法简单易行，得到的复合材料结合强度大。

摘要： 即使使用宽幅非晶薄带，仍然能够提供具有良好的交流磁性能、小的分散、良好的高温长时间稳定性、良好的量产生产率的纳米晶软磁合金、纳米晶软磁合金制备的磁芯、以及纳米晶软磁合金用非晶薄带。一种非晶合金薄带，其中合金组成为Fe100－a－b－c－dMaSibBcCd(原子％)，0＜a≤10，0≤b≤20，2≤c≤20，0＜d≤2，9≤a+b+c+d≤35，和含有的不可避免的杂质，所述M至少选自元素Ti，V，Zr，Nb，Mo，Hf，Ta和W中的一种，用SiO2换算的C浓度最大值距所述非晶合金表面2－20nm深。

摘要： 提供一种非晶合金板材加工用模具部件以及非晶合金板材的加工方法，用于对非晶合金板材进行剪切加工或断裂加工，能够改善刀刃的损耗并长寿化。该模具部件具有由金属及硬质的金属化合物形成的基材、形成于基材表面的用于加工的区域的硬质皮膜，所述硬质皮膜具有含有Ti、Si、N的第一硬质层。硬质皮膜也可以为多层，在第一硬质层与基材之间有时会具有第二硬质层。基材的金属化合物可以以碳化钨为主要成分。