Аморфные сплавы применение

Аморфные магнитные материалы. В последнее время уделяется большое внимание вопросам получения и применения аморфных магнитных материалов (АММ). Такие материалы получаются при быстром охлаждении из расплавленного состояния без кристаллизации. Быстрое охлаждение расплавленного сплава достигается различными технологическими приемами, среди которых есть непрерывные или полунепрерывные методы. Аморфная структура получается при скорости охлаждения расплава до 10 °С/с. Современными методами можно изготовить из аморфного материала проволоку или ленту различного профиля непосредственно из расплава со скоростью до 1800 м/мин. АММ обладает очень высокими магнитными характеристиками наряду с повышенным сопротивлением. Перспективными высокопроницаемыми материалами являются аморфные сплавы железа и никеля с добавками хрома, молибдена, бора, кремния, фосфора, углерода или алюминия с магнитной проницаемостью до 500, коэрцитивной силой Не около 1 А/м и индукцией насыщения В., от 0,6 до 1,2 Тл. [c.99]

Целостное представление складывается потому, что авторы сумели в сжатой форме изложить и обсудить все вопросы научного и практического характера, связанные с данной проблемой, а именно методы получения и условия образования аморфных сплавов атомную и электронную структуру процессы структурной релаксации и кристаллизации физические, механические и химические свойства аморфных сплавов и возможные области их применения. Таким образом, в книге отражены служебные свойства аморфных сплавов и технология их получения, а также обсуждается одна из фундаментальных и далеко не решенных до конца задач физики конденсированного состояния — проблема однозначного физического описания неупорядоченных металлических систем. [c.8]

Сфера применения аморфных сплавов непрерывно расширяется. В книге Аморфные металлы этому вопросу уделено должное внимание. Аморфные сплавы — это материалы с высокой прочностью и коррозионной стойкостью это и магнитомягкие материалы, у которых высокая проницаемость, отвечающая уровню проницаемости лучших пермаллоев, сочетается с высокой прочностью [c.9]

Можно выделить по крайней мере три основные причины, определяющие целесообразность применения в широких масштабах аморфных сплавов в современной промышленности [c.10]

Последняя глава (гл. 10) целиком посвящена двум, тесно связанным вопросам влиянию технологических факторов на свойства аморфных сплавов и перспективам применения этого нового класса материалов в промышленности. Влияние технологических параметров на свойства аморфных сплавов, как отмечают сами авторы, анализируется только в общих чертах. Подчеркивается, что вопрос о том, как изменяются свойства и стабильность аморфной фазы в зависимости от условий охлаждения является одним из центральных. При массовом производстве аморфных Сплавов первостепенное значение приобретает обеспечение достаточно надежной регулировки условий -охлаждения, исключающий влияние неконтролируемых факторов на качество конечной продукции. [c.21]

Что касается определения парциальных структурных факторов с применением комбинаций различных излучений, то можно указать на работу 1[18], где на аморфном сплаве Pd—19,87о (ат.) Si было опробовано сочетание рентгеновского, электронного и нейтронного рассеяния. Полученные парциальные интерференционные функции и парные функции распределения приведены на рис. 3.12, [c.71]

Аморфные сплавы на основе кобальта с нулевой магнитострик-цией, имеющие тщательно подобранный химический состав и подвергнутые оптимальной термической обработке по соответствующему режиму, как магнитномягкие материалы превосходят пермаллои по таким параметрам как Bs и Хе. Однако и для этих материалов стоит проблема поддержания постоянной магнитной проницаемости течение всего срока службы устройства, в котором они использованы. В частности, это касается и применения аморфных сплавов для изготовления магнитных головок. Это серьезная физическая проблема и решение ее надо искать в самой природе сплавов. [c.166]

В последнее время начались разработки.аморфных материалов для фильтров, предназначенных для очистки различных растворов. В основе этих разработок лежат такие свойства аморфных сплавов, как высокая коррозионная стойкость и высокая магнитная индукция насыщения. Изучаются возможности применения аморфных материалов в мощных магнитных полях, где эффективность фильт- [c.302]

Особая область применения аморфных сплавов на основе железа с добавками кобальта — это элементы магнитно-механических систем, поскольку они обладают высокой магнитострикцией, особыми упругими свойствами и высокой чувствительностью магнитных свойств к приложенным нагрузкам. Они используются для магнитострикционных вибраторов, линий задержки, механических фильтров, упругих датчиков. Сплавы с низкой температурой Кюри применяют как датчики температуры. [c.556]

Применение железоникелевых аморфных сплавов обусловлено их повышенными динамическими магнитными свойствами при частотах выше 100 кГц и хорошими статическими гистерезисными свойствами, сравнимыми со свойствами пермаллоев. Они, в частности, находят применение в сердечниках малогабаритных трансформаторов, магнитных усилителях, реле, высокочастотных регуляторах, магнитных фильтрах, магнитных экранах, малочувствительных к деформациям и вибрациям. Такие экраны могут представлять собою ткани, сплетенные из узких (шириной 1...2ММ) аморфных лент. Для гибких магнитных экранов представляют интерес также сплавы на основе кобальта. [c.557]

Аморфные магнитные материалы. Особую группу магнитомягких материалов образуют аморфные металлические материалы, получаемые с помощью специальных технологий. Известны два типа таких материалов аморфные сплавы металлов группы железа (см. п. 27.3.1) с добавкой 10—20% (атомное содержание) таких металлоидов, как В, С, N, Si, Р, и аморфные сплавы переходных металлов с редкоземельными. Приводятся данные только о материалах первого типа (табл. 27.29, 27.30), так как они находят применение в качестве материалов с малыми потерями при пере-магничнвании и большей магнитной проницаемостью в слабых полях (см. выше). Данные о материалах второго типа можно найти в [56]. Результаты, изложенные в этом параграфе, взяты из [82]. Аморфные сплавы отечественного. производства описаны в справочнике [28]. [c.640]

Таким образом, применение гидрогенизированных аморфных сплавов кремния с азотом и с элементами четвертой группы периодической системы наряду с возможностью эффективного легирования открывает широчайшие возможности в управлении свойствами этих материалов. [c.22]

Магнитные материалы. На рис. 3.19 — 3.21 приведены данные, иллюстрирующие влияние размера кристаллитов на магнитные свойства материалов различных типов. В последние годы благодаря изучению свойств наноматериалов, полученных контролируемой кристаллизацией из аморфного состояния, японскими учеными был открыт новый класс магнитомягких материалов с высоким уровнем статических и динамических магнитных свойств по сравнению с аналогичными по назначению кристаллическими и аморфными сплавами. Это сплавы на основе Ре —81 —В с небольшими добавками N6, Си, 2г и некоторых других переходных металлов (например, Р1пете1 в Германии сплавы этого типа называются Витроперм ). После закалки из расплава эти сплавы аморфны, а оптимальные параметры достигаются после частичной кристаллизации при температуре 530 —550 °С, когда выделяется упорядоченная нанокристаллическая фаза Ре —81 (18 — 20) % с размером частиц около 10 нм. Объемная доля наночастиц в аморфной матрице составляет 60 — 80 %. Сплавы обладают низкой коэрцитивной силой (5— 10 А/м) и высокой начальной магнитной проницаемостью при обычных и высоких частотах при малых потерях (200 кВт/м ) на перемагничивание, что обеспечивает их широкое применение в электротехнике и электронике в качестве трансформаторных сердечников, магнитных усилителей и импульсных источников питания, а также в технике магнитной записи и воспроизведения и т.д., обеспечивая значительную миниатюризацию этих устройств и стабильную работу в широком диапазоне частот и температур. Мировой выпуск сплавов оценивается на уровне 1000 т в год [39]. [c.162]

Создание высокопроизводительных агрегатов по производству аморфных сплавов, насыщение спроса на ату продукцию приводит к непрерывному уменьшению ее стоимости. Так, по данным А. Хёнига, если цена 1 кг аморфного сплава в виде ленты в 1981 г. составляла в зависимости от объема производства и его состава 110—500 марок ФРГ, то, как показывают оценки, в 1990 г, она не превысит 10—130 марок. Выпуск аморфных сплавов на основе железа, применение которых перспективно в качестве электротехнических материалов для трансформаторов, прогнозируется на 1990 г, в объеме 100 тыс. т в год. Причем предполагается, что к этому времени ценй этого вида сплавов будет снижена до уровня, сравнимого с ценой кремнистой трансформаторной стали. Одновременно годовой выпуск аморфных сплавов на железоникелевой основе к этому времени может достигнуть 10 тыс, т (цена 1 кг 15—30 марок), а высококобальтовых сплавов с близкой к нулю магнитострикцией — 1000 т (цена 1 кг 80—130 марок). [c.9]

Это объясняет, почему возник большой интерес к аморфным сплавам на основе железа — лучшие марки этих сплавов после о>птимизирующих обработок имеют потери во много раз более низкие, чем потери в анизотропной трансформаторной стали. Применение аморфных сплавов в силовых и распределительных трансформаторах хотя и приводит к удорожанию их производства и увеличению габаритов, но экономический выигрыш в результате резкого снижения уровня потерь в условиях роста цен на энергоресурсы становится решающим фактором, определяющим целесообразность примеиеиия аморфных сплавов. Рассчитано, что замена в США обычных трансформаторов на трансформаторы, сердечники которых изготовлены из аморфных сплавов, приведет к ежегодной экономии 23 млрд. кВт-ч электроэнергии, что эквивалентно экономии <6,3 млн. т нефти в год стоимостью 1 млрд. долларов. [c.10]

В заключение еще раз отметим, что книга Аморфные металлы поможет углубить понимание проблемы аморфных сплавов у специалистов разного профиля металлургов и материаловедов, металлофизиков и химиков, а также у разработчиков аппаратуры и систем, созданных на основе аморфных сплавов. Кроме того, книга по ряду признаков может быть полезной для подготовки специалистов по разработке и применению этих сплавов. [c.22]

Полученные в ходе многих успешных экспериментов характеристики свойств аморфных металлов обусловили повышенный интерес к практическому применению этих материалов. Это видно по табл. 1.1, где сделана попытка проследить историю развития исследований аморфных металлов. В 1970 г. появилась основная технология получения непрерывных аморфных металлических лент методы центробежной закалки [2, 4] и закалки в валках (прокатки расплава) [5]. До этого удавалось получать лишь небольшие аморфные пластинки. Именно тогда, с появлением возможности изготовления лент, было установлено, что сплавы, хрупкие в кристаллическом состоянии, при аморфизации приобретают высокую пластичность и прочность [2, 6]. То, что до тех пор интересовало лишь экспериментаторов-одиночек, вдруг оказалось в центре всеобш,его внимания. После 1970 г. появились многочисленные разработки аморфных сплавов, были открыты многие другие их интересные свойства. Так, в 1974 г. были обнаружены свер хвысокая коррозионная стойкость [7] и высокая магнитная проницаемость [8, 9] аморфных сплавов. Сегодня эти новые материалы из мечты превратились в реальность. [c.26]

Интересно применение метода ТСРП для выяснения вопроса о наличии в аморфных сплавах металл-металл химической упорядоченности, подобной той, которая существует в аморфных сплавах металл-металлоид. Ямада с сотр. [43], определяя ТСРП К-края [c.79]

Магнитные материалы наряду с полупроводниками и диэлектриками жизненно важны для электронной промышленности, поэтому они заслуживают особого рассмотрения. До недавнего времени круг магнитных материалов ограничивался кристаллически- ми металлическими сплавами, интерметаллидами и оксидами (ферриты и т. п.). Однако в последнее время интенсивно исследуется магнетизм аморфных металлов и сплавов и уже отчетливо просматриваются некоторые направления практического использования аморфных магнетиков. В настоящее время находят применение магнитномягкие ленточные аморфные ферро- и ферримагнетики, представляющие собой сплавы переходных металлов с металлоидами. Научная проблема получения таких материалов путем быстрого охлаждения из жидкого состояния сегодня становится важной прикладной отраслью техники. Можно утверждать, что вслед за эрой кристаллических магнитных материалов наступит эра новых магнитных металлических материалов, каковыми являются аморфные сплавы. [c.121]

Возможность применения равенства (5.12) к аморфным сплавам следует из сравнения расчетов с данными экспериментов. Во-первых, ось легкого намагничивания, поданным экспериментов, обычно совпадает с направлеиием магнитного поля при отжиге. В то же время согласно (5.12), энергия Ей становится минимальной при 0 = 0. Во-вторых, ясно, что для сплава данного состава [c.154]

На рис. 5.43 приведены данные о величине Хе при высоких частотах, из которых видно, что Хе аморфных сплавов значительно -превосходит Це пермаллоев — широко используемых в настоящее время кристаллических металлических сплавов с высокой магнитной проницаемостью. Кроме того, эти аморфные сплавы, наряду с высокой магнипной проницаемостью, обладают также высоким пределом упругости и высокой износостойкостью, что также дает им существенные преимущества перед пермаллоями. Хорошим примером практического использования аморфных сплавов этого типа является применение их для изготовления магнитных головок. [c.163]

До сих пор мы обсуждали только те аморфные сплавы, которые могут быть использованы как магнитномягкие материалы. Однако, с точки зрения других функциональных магнитных свойств аморфные сплавы имеют, вероятно, также очень большие возможности, которые, правда, подробно пока не изучены. Упомянутое выше применение аморфных сплавов, полученных напылением, для производства лент магнитной записи указывает на одно из направлений практического использования особенностей этих материалов. Другими перспективными направлениями может служить использование быстрозакаленных аморфных лент в качестве магнитострикци-онных вибраторов и элементов в линиях задержки, а также в качестве инварных материалов, что и будет кратко рассмотрено ниже. [c.174]

Важной областью практического применения аморфных сплавов с большой магнитострикцией являются устройства, получившие название ультразвуковых линий задержки (УЛЗ). Из магиитострикцнонных. материалов изготавливают сердцевинный элемент этих устройств — звукопровод,, при помощи которого электрические сигналы преобразуются в акустический сигнал и наоборот. Распространение акустических сигналов в звукопроводе происходит со значительно меньшей скоростью, чем электрических сигналов по элементам схемы. В ре-зультате происходит задержка сигналов во времени. Одним из преимуществ аморфных сплавов является то, что они одновременно могут обладать инвар-ными и элинварными свойствами, что обеспечивает очень низкий температурный коэффициент времени задержки. УЛЗ широко используют в радиотехнике, в частности, в радиолокации, цветном телевидении, для преобразования и обработки (кодирование и декодирование) сигналов, а также в электронно-вычислительной технике. Прим. ред. [c.174]

Одной из причин, по которой аморфные сплавы привлекают к себе внимание как промышленные материалы, являются их особые электронные свойства, резко отличающиеся от электронных свойств обычных кристаллических металлов. В настоящей главе в общих чертах рассматриваются энергетические состояния электронов аморфных металлов и сплавов в обычном (несверхпроводящем) состоянии и явления электронного переноса. Сверхпроводимость аморфных металлов в настоящее время является предметом интенсивных исследований с точки зрения как физической стороны явления, так и его практического применения, и поэтому выделена в отдельную главу. Магнитные. свойства амЮрфных леталлов, также обусловленные электронными процессами, уже подробно рассматривались в главе 5, как наиболее изученные свойства аморфных металлических материалов, поэтому здесь мы не будем к ним возвращаться. [c.177]

В настоящее время при производстве соды используются аноды на основе титана с комбинированным покрытием из оксидов КиОг и Ti02. Здесь, однако, применение аморфных сплавов оказывается весьма перспективным, поскольку они обладают высокой каталитической активностью и коррозионной стойкостью. [c.280]

Вопрос о том, можно ли исрользовать аморфные сплавы в качестве материалов, поглощающих водород, до сих пор полностью не решен. Тем не менее понятно, что в аморфных сплавах тенденция к сокращению циклов абсорбции и десорбции водорода выражена относительно слабо. Кроме того, в случае аморфных сплавов количество абсорбированного и десорбированного водорода при низких температурах достаточно велико. В будущем, вероятно, можно ожидать применения аморфных металлов в качестве абсорбатов водорода, так как они имеют очевидные преимущества возможность широкого выбора химического состава, большую величину максимального абсорбированного количества водорода, независимость абсорбирующей способносГи от степени загрязненности газа и т. д. [c.290]

Аморфные металлы можно получать весьма разнообразными способами (см. гл. 2). Условия охлаждения и механизмы аморфи-зации при этом различаются. В случае применения методов напыления, распыления и металлизации полной ясности в отношении механизмов аморфизации и условий охлаждения пока нет. Что касается получения аморфных металлов методами закалки из жидкого состояния, то эти случаи исследованы достаточно подробно, но поскольку все же имеются ощутимые различия как в процессах затвердевания, так и в условиях охлаждения при применении разных модификаций метода, в полной мере оценить влияние охлаждения на свойствах аморфных металлов здесь пока также не представляется возможным. Сложность проблемы заключается также и в том, что влияние охлаждения на свойства того или иного аморфного сплава тесно связано с его способностью к аморфизации. Поэтому пока необходимо в каждом случае проводить тщательное исследо- [c.292]

Аморфные металлы можно использовать как материалы, имею-.тцие высокие характеристики прочности и пластичности. Уже с 1974 г. высказывались предположения о возможности применения .аморфных сплавов в различных конструкциях в сочетании с пластмассами и резинами, а также для изготовления пружин, малогабаритного режущего инструмента и т. д. Основными препятствиями здесь являлись высокая стоимость сырья, слабая устойчивость против нагрева и невозможность получения материала в ином виде, чем лента. Однако недавно с появлением методов вытягивания волокон из вращающегося барабана появилась возможность получать тон-лую проволоку круглого сечения (диаметром 200 мкм)- из аморфных сплавов на основе железа. Это. явилось новым стимулом для изучения возможностей аморфных металлов как высокопрочных материалов. По своей прочности и пластичности проволока из аморфного сплава FeysSiioBis превосходит даже стальную рояль-лую проволоку. Поэтому данный аморфный сплав весьма перспективен для использования, например, в качестве шинного корда. [c.296]

Аморфные металлы часто называют материалами будущего, фантастическими материалами, что вызвано уникальностью методов их получения и особыми свойствами, не встречающимися у кристаллических металлов. Вероятно, в будущем аморфные сплавы получат широкое развитие. Однако аморфные материалы не лишены недостатков. Один из них — это их невысокая термическая устойчивость, другой — недостаточная стабильность во времени, что снижает их надежность. Третий недостаток — это малые размеры получаемых лент, проволоки, гранул. Еще одним недостатком аморфных металлов является их полная несвариваемость. Следовательно, аморфные металлы не пригодны для крупногабаритных конструкций, невозможно их использовать в качестве высокотемпературных материалов. Поэтому применение аморфных металлов, вероятно, будет ограничено только малогабаритными изделиями. [c.304]

Далее коротко остановимся на методах получения аморфных сплавов закалкой расплава в условиях сверхбыстрого охлаждения, получивших применение в промышленности при производстве аморфных лент и микропроводов. Сверхбыстрое охлаждение обеспечивается выстреливанием жидкой капли струей инертного газа, центробежной закалкой, закалкой на диске, распылением, кавитационным методом, прокаткой расплава между двумя валками и др. (рис. 159). Эти методы рассмотрены в ряде монографий [426-428, 430]. [c.270]

Исследование механических свойств массивных аморфных образцов на основе интерметаплических систем показало, что по уровню предела прочности при изгибе (1600 МПа) сплавы близки к прочности тонких лент, а по сравнению с кристаллическим состоянием их прочность выше в 1,5—2 раза. Получение аморфных сплавов типа интерметаллид-интерме-таллид расширило область их возможного применения в качестве конструкционных и функциональных материалов. [c.276]

Квазижидкостные модели так или иначе вынуждены принимать ту или иную модель жидкости (расплава). При анализе структуры аморфных твердых тел часто используют модель жидкости по Берналу [452], согласно которой жидкость представляет собой систему сфер со случайной упаковкой. Ограниченность применения этой модели к аморфному состоянию твердых тел связана с тем, что в аморфных сплавах обнаруживается композиционное упорядочение, возможна перестройка атомных конфигураций, а, кроме того, корреляция во взаимном расположении атомов может простираться до пяти атомных диаметров [419]. [c.281]

Особые свойства аморфных сплавов как магнитно-мягких материалов обусловлены механизмом диссипации энергии при подведении внешней энергии. В силу своего структурного состояния они не способны дис-сипировать энергию путем пластической деформации, и поэтому их можно деформировать упруго в достаточно широком интервале напряжений без ухудшения магнитных свойств (пластическая деформация ухудшает магнитные свойства материала). Этим в значительной мере обусловлена достаточно широкая область применения аморфных сплавов как ма-терилов с особыми магнитными свойствами. Кроме того, в аморфных сплавах в большей степени, чем в сплавах с кристаллическим строением проявляются эффекты магнитного последействия [493]. Это связано со стабилизацией границ доменов вследствие композиционного направленного упорядочения. Для магнитного последствия характерны обратимость магнитных свойств по отношению к магнитному и термическому воздействиям. Стабилизация границ доменов (магнитного последействия) влияет на гистерезисные свойства аморфных сплавов, что является важным способом улучшения комплекса гистерезисных магнитных свойств аморфных материалов. Улучшенным комплексом магнитных свойств обладают и мелкокристаллические сплавы с размером зерна менее 10-50 мкм. [c.302]

Практическое применение АМС. Благодаря уникальному сочетанию юйств аморфные и нанокристаллические материалы нашли в настоящее )емя широкое промышленное применение. На рис. 5.33 показан внеш-л вид некоторых деталей, изготовленных из аморфных сплавов [33]. [c.407]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...