Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Аморфные сплавы

Читайте также:
  1. Вольфрамовые (однокарбидные) твердые сплавы
  2. Кристаллические и аморфные тела. Упругие и пластические деформации твердых тел.
  3. Легированные, инструментальные стали. Быстрорежущая сталь. Твердые сплавы. Эльбор. Требования качества согласно ГОСТ.
  4. Медь и сплавы на ее основе, их свойства, марки и применение.
  5. Медь, ее свойства и технология получения. Медные сплавы, их виды. Мар-кировка, требования к качеству согласно нормативно-технической документации.
  6. Металлическая кристаллическая решетка. Металлическая связь. Сплавы
  7. Перечислите нагрузки,котрорым подвергаются металлы и сплавы при обработке. Дайте определение деформациям. На рисунке установить деформации.
  8. Сплавы на медной основе - бронзы, латуни.
  9. СПЛАВЫ ПРЕЦИЗИОННЫЕ МАГНИТОМЯГКИЕ

Аморфные сплавы - новый особый класс прецизионных сплавов, отличающийся от кристаллических сплавов структурой, способом изготовления, областью существования на температурно-временной диаграмме и свойствами.

Треть века назад эксперименты по быстрому охлаждению металлических расплавов, которые проводились с целью получения субмикроскопической структуры металла, обнаружили, что в некоторых случаях кристаллическая решётка в металле вообще отсутствует, а расположение атомов характерно для бесструктурного, аморфного тела. Структура аморфных сплавов подобна структуре замороженной жидкости и характеризуется отсутствием дальнего порядка в расположении атомов. Оказалось, что у аморфного металла совсем другие, не сходные свойства с металлом кристаллическим. Он становится в несколько раз прочнее, повышается его стойкость к коррозии, меняются электромагнитные характеристики и даже одна из самых устойчивых констант - модуль упругости. В отличие от сплавов с кристаллической структурой, технология получения которых имеет серьёзные проблемы, связанные с антагонизмом свойств компонентов на этапе кристаллизации, в аморфных сплавах прекрасно соединяются, уживаются все необходимые компоненты. При сверхбыстром охлаждении сплав затвердевает, прежде чем компоненты-антагонисты успевают проявить свой антагонизм. Это открывает широчайшие возможности поиска оптимальных комбинаций компонентов для получения конкретных свойств. Аморфные сплавы получили название металлических стёкол. Интерес к ним стремительно возрастает. Прежде всего, исследователей заинтересовали ферромагнитные свойства сплавов на основе железа, никеля и кобальта. Магнитомягкие свойства металлических стёкол в основном оказались лучше свойств пермаллоев, притом эти свойства более стабильны.

Аморфное состояние сплавов достигается подбором химического состава и использованием специальной технологии охлаждения из расплава со скоростью выше критической, определённой для каждого состава. Отсутствие дислокации приводит к тому, что металлические стёкла по прочности превосходят самые лучшие легированные стали. Высокая твёрдость влечёт за собой их великолепную износостойкость. Другое важнейшее преимущество аморфных металлических сплавов - их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) металлические стёкла вообще не корродируют. Например, скорость коррозии аморфного сплава, содержащего железо, никель и хром, в растворе соляной кислоты практически равна нулю. По-видимому, основная причина такой высокой коррозионной стойкости аморфных сплавов состоит в том, что, не имея кристаллической решётки, они лишены и характерных "дефектов" кристаллов - дислокации и, главное, границ между зёрнами. Высокая плотность упаковки атомов в кристалле вблизи этих "дефектов" уменьшается столь резко, что вдоль них легко проникают в металл "вражеские агенты". Важно, что бездефектная структура аморфного сплава придаётся той тонкой окисной плёнке, которая образуется на его поверхности на начальных стадиях коррозионного процесса и в дальнейшем защищает металл от прямого контакта с "агрессором".

Специфичность технологий позволяет изготавливать аморфные сплавы в виде лент толщиной менее 40 мкм и микропровода с диаметром металлической жилы от 5 до нескольких десятков мкм.

Для изготовления аморфных сплавов в виде лент обычно используется способ охлаждения, при котором струя жидкого металла с определённой скоростью направляется на поверхность быстро вращающегося цилиндра, изготовленного из материала с высокой теплопроводностью.

Микропровод с аморфной структурой изготавливается путём расплавления токами высокой частоты металла, заключённого в стеклянную трубку с коническим дном, с вытягиванием и охлаждением тонкого капилляра, заполненного металлом.

Аморфные сплавы при нагревании переходят в кристаллическое состояние. Для стабильной работы изделий из аморфных сплавов необходимо, чтобы их температура не превышала для каждого сплава максимальной рабочей температуры (Т раб max).

В настоящее время наибольшее распространение получили магнитомягкие аморфные сплавы, в которых сочетаются высокие магнитные и механические свойства.

Магнитомягкие аморфные сплавы - ферромагнитные сплавы с узкой петлёй гистерезиса. Особенностью магнитомягких аморфных сплавов по сравнению с кристаллическими является большое (около 20 %) содержание немагнитных элементов, как бор, углерод, фосфор и проч., необходимых для сохранения аморфной структуры. Наличие этих элементов снижает максимальные значения индукции насыщения в аморфных сплавах по сравнению с кристаллическими и увеличивает температурный коэффициент магнитных свойств. Эти же элементы увеличивают электросопротивление, повышают твёрдость и прочность аморфных сплавов, а также их коррозионную стойкость.

В радио- и электротехнических изделиях с начала восьмидесятых годов стали широко применяться аморфные и нанокристаллические материалы, которые используются вместо пермаллоев, ферритов, электротехнических сталей, магнитодиэлектриков.

Аморфные магнитосплавы имеют целый ряд преимуществ:

· Низкие удельные потери

· Высокое электрическое сопротивление

· Отличные электромагнитные характеристики в широком диапазоне частот (до 1 Мгц)

· Возможность дальнейшей миниатюризации и повышения эффективности электронных устройств

· Снижение искрового тока и подавление шумов

· Экономия электроэнергии

· Более короткий (на 25 %) цикл производства изделий из аморфных лент по сравнению с пермаллоями, что снижает энергетические затраты заводов-изготовителей

· Экологически достаточно чистое производство изделий из аморфных материалов по сравнению, например, с ферритами

В настоящее время аморфные магнитомягкие материалы находят применение в различных отраслях:

· В системах телекоммуникаций (например, стандарта ISDN) использование сетей с элементами из аморфных сплавов позволяет с высоким качеством и надёжностью подключить к одной линии до восьми абонентов (ПК, модем, видеотелефон и проч.)

· В электротехнической промышленности замена обычной трансформаторной стали аморфным сплавом даёт экономию электроэнергии на вихревых токах

· В устройствах защитного отключения (УЗО), управляемых дифференциальным током, предназначенных для защиты людей от поражения электрическим током, в том числе и при использовании бытовой электроаппаратуры

· В электроизмерительной технике - магнитомерах с аналоговым выходом, трансформаторах тока, счётчиках электроэнергии

· В импульсных источниках питания

· В AC/DC и DC/DC преобразователях

· В аудио- и видеоаппаратуре для изготовления магнитных головок высокочастотной высокоплотной записи

· Высокое удельное сопротивление аморфных материалов позволяет использовать их в качестве резистивных элементов, в том числе для устройств высокоэффективных систем электронагрева

· Высокая радиационная и коррозийная стойкость аморфных материалов позволяет использовать их в качестве аморфных припоев на основе меди для соединения узлов ядерных и термоядерных реакторов в атомной технике




Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 59 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

1 | 2 | 3 | <== 4 ==> |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав