物理所非晶合金塑性变形和玻璃弛豫关系研究取得新进展
中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)汪卫华研究组率先在非晶合金塑性形变和玻璃弛豫关系研究领域开展工作,并取得了一系列成果。 在晶体材料中,塑性变形是通过低能量的缺陷(如位错、孪晶等)运动实现的,它们存在的基础是原子在空间上的长程有序性和平移对称性。然而,在原子排列长程无序的非晶体系中,塑性变形机制多年以来一直是材料科学和凝聚态物理共同面临的一个难题。金属玻璃是简单和典型的无序体系,具有非常独特的力学行为,它的强度已经接近了理论极限,在不同温度范围和应变率范围表现出不同的变形模式。在低温和常温下,金属玻璃的塑性变形集中在剪切带中,导致加工软化和缺乏明显的宏观拉伸塑性。这成为限制金属玻璃广泛应用的瓶颈。为了突破这个瓶颈,需要探索金属玻璃的塑性变形机制。塑性形变问题既有理论意义,也对非晶合金的研制和应用有非常重要的意义。块体金属玻璃为研究无序体系的塑性形变机理提供了模型材料体系。 金属玻璃处于一种......阅读全文
物理所非晶合金塑性变形和玻璃弛豫关系研究取得新进展
中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)汪卫华研究组率先在非晶合金塑性形变和玻璃弛豫关系研究领域开展工作,并取得了一系列成果。 在晶体材料中,塑性变形是通过低能量的缺陷(如位错、孪晶等)运动实现的,它们存在的基础是原子在空间上的长程有序性和平移对称性。然而,在原子排列长程
物理所非晶金属玻璃中β弛豫机理及控制因素研究获进展
处于能量亚稳态的复杂非晶态固体物质中存在各种弛豫行为。弛豫现象起源于多体系统的不可逆过程,取决于一些基本物理定律。这种不可逆的物理及化学过程是使系统微扰和耗散得以进行的必要条件,是维持平衡和进一步演化的前提。但是,非晶多体系统中的弛豫与扩散问题的物理机制仍然不清楚,是一个重要而又未解决的物理问题
物理所非晶合金韧脆转变机理研究取得进展
关于合金材料的本征韧脆特性机理,究竟主要是原子尺寸因素,还是电子结构因素,长期以来有争论。为什么有些合金晶体结构相同且晶格常数相近,而在相同温度条件下韧性差别很大?显然不能仅用晶格类型和滑移系的多少来解释,而必须考虑原子间的结合性质。对于NiAl和TiAl等高温合金材料,这一争论更为突出。由于很
非晶合金剪切带涌现与玻璃液体转变存在相似性
非晶合金(也称金属玻璃)剪切带的起源是力学、材料以及物理等相关领域共同关注的核心科学问题,而玻璃态转变的本质被诺贝尔奖获得者菲利普·安德森认为是固体理论中尚未解决的最为深奥难题。近期,中科院力学所戴兰宏研究团队在该问题上取得新进展。基于分子动力学模拟,研究人员对非晶合金剪切带进行了一系列精细的
非晶合金变压器简介
非晶合金 变压器(amorphous alloy transformer)是二十世纪七十年代开发研制的一种 节能型变压器。非晶合金变压器产品对于安全性、可靠性的要求特别高,具有典型的技术密集型特点。世界上最早研发非晶合金变压器的国家是美国,当时由 美国通用电气(GE)公司承担了非晶合金变压器的研
金属所首次在非晶合金中发现“加工硬化”现象
众所周知,非晶合金的变形依靠剪切变形及剪切带来进行,但是由于变形过程中的形变软化,非晶合金的变形高度局限于极少量的剪切带内,从而表现为宏观脆性。由于缺乏晶体材料中的位错及晶界等强化机制,形变软化一直被视为非晶合金的本质变形特征,也极大地影响了其应用前景。 非晶合金中, 如果剪切变形和剪
中科院金属研究所非晶合金研究取得进展
近日,中科院金属研究所研究员张哲峰和刘增乾博士等从非晶合金的微观结构特征与变形机理出发,在理论上建立了合金成分、结构及力学行为与其弹性之间的定量关系并揭示了相关机理,上述关系解释了一些重要的实验现象并得到了大量实验数据的验证。 与晶态合金相比,非晶合金的结构很难清晰定量地被表征与描述,其力学行
非晶合金变压器的性能
目前广泛采用的新S9型配电变压器,其铁心所采用的导磁材料通常为30Z140高导磁冷轧硅钢片,其饱和磁密比非晶合金高,产品设计时所选取的磁通密度通常在1.65~1.75T之间。这也就是非晶合金铁心配电变压器比新S9型配电变压器空载损耗低的一个主要原因。表1为三相非晶合金铁心配电变压器与新S9型配电
第347次香山科学会议研讨“非晶合金材料与物理”
以“非晶合金材料与物理”为主题的第347次香山科学会议4月14~16日在北京举行。北京科技大学陈国良教授、中科院金属所胡壮麒教授、上海交通大学周尧和教授、清华大学柳百新教授担任会议执行主席。本次会议旨在总结交流非晶材料形成理论与相关材料与物理问题研究取得的主要成就,分析讨论在该领域中存在的关键科
我国学者在非晶合金玻璃转变机制研究领域取得新进展
在国家自然科学基金项目(项目编号:51271195、51571011、U1530401、 11790291)等资助下,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心汪卫华院士和北京计算科学研究中心管鹏飞研究员,香港城市大学杨勇教授及新加坡南洋理工大学博士后李艳伟合作,开展了非晶合金过冷液体的玻
可自发改变颜色的金属材料为稀土基非晶合金添砖加瓦
颜色是商品外观设计的重要属性。彩色的电子产品金属外壳不仅满足了人们的审美需求,也增加了商品的附加价值。电化学沉积是目前广泛应用的金属合金表面着色技术,其颜色来自于由表面氧化层厚度决定的可见光干涉。由于该氧化层的厚度在产品的使用过程中不会改变,因此,该技术实现的产品颜色在使用过程中是固定的。 近
非晶合金变压器的行业现状
非晶合金变压器行业作为一次投入设备的一个重要分支,其技术与产品是成熟与完善的。 中低端变压器产品技术含量低决定了行业进入壁垒不高,生产能力相对饱和,产品销售处于完全竞争状态,由此导致的市场无序竞争格局严重扰乱了市场秩序,不利于整个变压器行业的健康发展。高端产品市场的集中度则相对较高,其中生产5
非晶合金变压器的应用历史
在对非晶材料有了初步的了解后,我们再来看一下非晶带材的一个非常具有前景的应用领域——非晶变压器。非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器,它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗(指变压器次级开路时,在初级测得的功率损耗)下降80%左右,空载电流(变压器次级开路时,初级仍有一定
非晶合金变压器的相关概述
我们先从非晶材料 (amorphous materials)说起,在日常生活中人们接触的材料一般有两种:一种是晶态材料,另一种是非晶态材料。所谓晶态材料,是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之,内部原子排列处于无规则状态,则为非晶态材料, 一般的金属,其内部原子排列有序,都属于晶态材料。科学
选用非晶合金变压器的要求
非晶合金铁芯配电变压器的最大优点是,空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁芯本身不受外力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。除此设计思路外,还须遵循以下三点要求: (1)由于非晶合金材料的饱和磁密
非晶合金铁芯变压器的规格
非晶合金铁芯变压器的规格 (1)容量:30kVA~1600kVA,电压6kV~10kV/0.4kV/0.22kV,联结组标号为Y·yn0,D·yn11; (2)空载损耗、负载损耗、阻抗电压、主绝缘均符合GB/T6451-1995的技术要求。 非晶合金铁芯变压器,具有低噪音、低损耗等特点,其
非晶合金变压器的产品特点
1.超低损耗特性,省能源、用电效率高; 2.非晶金属材料制造时使用较低能源以及其超低的损耗特性,可大幅节省电力消耗及减少电厂发电量,相对的减少CO₂ SO₂废气的排放,降低对环境污染及温室效应,免保养,无污染; 3.运转温度低、绝缘老化慢、变压器使用寿命长; 4.高超载能力,高机械强度;
非晶合金变压器的产品特征
非晶合金变压器产品对于安全性、可靠性的要求特别高,具有典型的技术密集型特点。从生产的角度来看,由于产品大量需要针对每一个客户的不同要求以及项目所处的不同地理位置、自然环境等多方面因素单独进行设计,一般只有35kV以下级别的产品可以一次设计、批量生产。因此在产品生产过程中对于设计能力的要求特别高。
非晶合金铁芯变压器的构成
非晶合金铁芯变压器的构成 (1)变压器铁芯均为三相五柱式两行矩形排列,在两个旁柱中流过零序磁通,磁通不经过箱体,不产生发热的结构损耗,使变压器能满足低噪声、低损耗; (2)高低压线圈均为矩形的铜绕组,当线圈偶然发生短路时,能适应较大的机械应力破坏,线圈不产生变形; (3)箱体采用冷轧钢板制
非晶合金变压器的使用效果
三相非晶合金铁心配电变压器与新S9型配电变压器相比,其年节约电能量是相当可观的。 以800kVA为例,△P0为1.05kW;两种型式配电变压器的负载损耗值是一样的,则△Pk=0, ,便可计算出一台产品每年可减少的电能损耗为: △Ws=8760(1.05+0.62×0)=9198kW·h 通
忽冷忽热下,块状非晶合金在悄悄“进化”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506522.shtm2021年,一款用于拔插SIM卡的苹果取卡针在苹果官网上架,高达60块钱的售价引发网友吐槽。实际上,最近几代的苹果手机的取卡针的针头并非普通不锈钢,而是锆基非晶合金,相比之前的材质更加
变压器非晶合金结构特点
变压器非晶合金结构特点 利用导磁性能突出的非晶合金,来用作制造变压器的铁芯材料,最终能获得很低的损耗值。但它具有许多特性,在设计和制造中是必须保证和考虑的。主要体体现以下几个方面: (1)非晶合金片材料的硬度很高,用常规工具是难以剪切的,所以设计时应考虑减少剪切量。 (2)非晶合金单片厚度
中科院物理所非晶合金流变载体剪切带研究取得进展
非晶合金,又称金属玻璃,是兼有一般金属和玻璃优异的力学、物理和化学性能的新型合金材料。非晶合金无序的原子结构使其成为具有高强度、高韧性、高弹性等一系列优异的力学性能的新型结构材料。不同于晶态合金中存在位错、晶界等承载变形的晶体缺陷,非晶合金的室温变形高度集中在纳米尺度的剪切带内,局域剪切带的软化
物理所发表非晶合金弹性性质和弹性模型研究综述文章
从1998年开始,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)汪卫华研究组通过大量实验,系统地研究了非晶合金形成、结构、力学性能和弹性性能,从弹性模量(基于原子间作用力等微观因素的宏观统计物理量)的角度来研究非晶结构及性能的关系,认识非晶中一些基本问题,取得重要研究成果。 鉴于这些在非晶弹
什么是纳米晶非晶态金属
它是一种特殊用途的金属,粒径已经达到纳米级,但是没有固定的形态结构,纳米非晶态金属比纳米晶态金属有更大的比表面积。因此其在催化剂行业用途比较广泛。如纳米镍非晶态颗粒,是一种高效的燃料催化剂。
以“静”止“动”:慢动力学与原子构型关联之间的耦合关系
非晶合金,又称金属玻璃,是由金属键主导的原子玻璃体系,它具有类似于硬球推积的微观结构,为探索非晶态材料的基本物理问题提供了有代表性的模型;非晶合金无序结构所带来的优异力学、物理和化学性能,使其在很多高新技术领域有广阔的应用前景。与其他玻璃的形成一样,非晶合金是通过快速冷却高温合金熔体,抑制结晶并
物理所发展出制备单质非晶金属的普适策略
传统观念中,物质被划分为气体、液体和固体。如果所有物质均可在实验上通过“冷冻”过程转化为非晶态,将证明非晶态是常规物质的第四态即非晶态是物质的基本状态之一。在非晶态物质形成的研究中,有学者提出了“所有物质都能转化为非晶态?”这一关键问题,并预测当金属的过冷度足够大时可以通过快速冷却形成非晶态。如
物理所等在非晶材料的动力学研究中取得进展
非晶态物质是一种微观结构长程无序、能量长期处于亚稳态的复杂多体相互作用体系。非晶态合金(又称金属玻璃)是50多年前发现的一类新型的非晶材料,它的发现极大丰富了金属物理的研究内容,日益成为凝聚态物理的研究前沿。非晶合金表现出很多独特的物理、化学性质,特别是块体非晶合金具有优异的力学性能,例如超高的
我国科学家发现材料非晶形成能力的新判据
非晶合金(又称金属玻璃)兼具金属和玻璃、固体和液体的特征,呈现优异的机械、物理和化学性能,在高端装备、能源、信息等高技术领域有重要应用。然而,非晶合金是典型的多组元合金材料,其元素多样性和复杂性使得高性能非晶合金材料的按需设计极具挑战。 某种合金在特定条件下形成非晶态材料的难易程度被称为非晶形
我国科学家发现材料非晶形成能力的新判据
非晶合金(又称金属玻璃)兼具金属和玻璃、固体和液体的特征,呈现优异的机械、物理和化学性能,在高端装备、能源、信息等高技术领域有重要应用。然而,非晶合金是典型的多组元合金材料,其元素多样性和复杂性使得高性能非晶合金材料的按需设计极具挑战。 某种合金在特定条件下形成非晶态材料的难易程度被称为非晶形