非晶态合金（内部原子无规则排列的金属）

简介

物质就其原子排列方式来说，可以划分为晶体和非晶体两种。材料的原子呈规则排列的就是晶体；原子呈无规则排列的就是非晶体。1960年美国用快冷首次获得了非晶态的合金，1967年又得到非晶合金，并发现非晶态金属具有很多常规晶态金属所不具备的优越性能。由于非晶含金在结构上与玻璃相似，故亦称为金属玻璃。

随着对非晶态合金研究的深入，各种非晶态合金所具备的优异物理性质、化学性质和力学性质逐渐被人们认识，越来越多的非晶态合金也将会替代传统材料应用于工程、精密机械、信息、航空航天器件、国防工业等高新技术领域，成为提高性能和发军功能性的关键材料。

特点

(1)高强韧性。其抗拉强度可达到

(2)耐腐蚀性。它具有很强的耐腐蚀性，其主要原因是凝固时能迅速形成致密、均匀、稳定的高纯度钝化膜。

(3)优良的磁性。与传统的金属磁性材料相比，由于非晶合金原子排列无序，没有晶体的各向异性，而且电阻率高，具有高的磁导率，低的损耗，是优良的软磁材料。

(4)工艺简单、节能、环保。非晶合金薄带成品的制造是在炼钢之后直接喷带的，只需一步就完成制造，工艺大大简化，节能，无污染，有利于环境保护。

分类

材料学家从合金的成分、制备工艺和应用性能等方面出发，已经开发出一些非晶合金体系。

(1)铁基非晶合金。

铁基非晶合金的主要成分为

(2)铁镍基非晶合金。

铁镍基非晶合金的主要成分为

(3)钴基非晶合金。

钴基非晶合金的主要成分为

(4)铁基纳米品合金（超微晶合金）。

铁基纳米晶合金的主要成分为

制备

非晶态合金的制备可采用液相急冷法、气相沉积法、注入法等。液相急冷法即通过快速冷却来获得非品态固体材料。从理论上说，任何液体都可通过快速冷却获得非晶态，但事实证明，不同的物质形成非晶态所需要的冷却速度大不相同。例如，对于硅酸盐（玻璃）和有机聚合物来说，在正常的冷却速度下都可以获得非晶固体；而纯金属，只有当冷却速度越过临界冷却速度，使其来不及形核和核长大就被凝固住了，才能得到非晶态。如今，采用的一种快速凝固的工艺已能制出粉末状、丝状、带状等非晶态合金材料。如将处于熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上，钢液以每秒百万度的速度迅速冷却，仅用千分之一秒的时间就将

应用

在非晶态合金的应用中，最早考虑到这种新型材料的机械性能和强度性能，把这类材料用于帘布、刮胡须刀片等方面后来发现，非晶态合金具有非常好的磁特性，从此，非晶态磁性合金的研究和应用便得到了重视。随着非晶态理论、工艺及材料的深入研究，各国的研究工作者对非晶态合金的应用进行了极其广泛的探索，越来越多地取得了实验性和工业性实验结果。

如今，非晶态合金在磁性器件方面的应用不仅取得了很大的进展，而且取得了极大的经济效益，在机械、化学、医学等方面也都有了很好的应用。

日常生产生活中接触的非晶态材料已经很多，例如，用非品态合金制备的高耐磨音频视频磁头在高档录音、录像机中的广泛应用。常常有人对图书馆或超市中书或物品中所暗藏的报警设施感到惊讶，其实，这不过是非晶态软磁材料在其中发挥着作用，非晶合金条带可以夹在书籍或者商品中，也可以作成商品标签，如果商品尚未付款就被带出，则在出口处的检测装置就会发出信号报警。用非晶态合金制作配电变压器铁芯，它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗下降75%左右，空载电流下降约80%，是节能效果较理想的配电变压器，特别适用于电效率低的农村电网。在逆变焊机电源中纳米晶合金已经获得广泛应用。