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。研究认识非晶的弛豫行为非常重要,因为它决定了非晶凝聚态物质的基本特征和应用,因而,弛豫研究一直是材料科学和凝聚态物理领域的热点。在各种非晶玻璃态包括有机高分子/小分子玻璃、氧化物玻璃、以及非晶态药物甚至某些蛋白质中存在两种本征的基本弛豫模式, 即α弛豫和β弛豫。α弛豫涉及非晶中大范围的粒子扩散运动,而β弛豫与非晶体系中局域的区域的粒子运动行为有关,并与玻璃转变、塑性形变等物理性质有密切联系。 中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)极端条件物理重点实验室汪卫华研究组率先以非晶合金(又称金属玻璃)为典型体系开展β弛豫......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
晶界弛豫可大幅提升纳米晶高温合金抗蠕变性能
如何有效提升热—力—时间耦合作用下晶界的结构稳定性,进而抑制晶界高温软化和扩散蠕变,成为长期以来材料领域的一个重大科学难题,也是发展高性能高温合金的主要瓶颈之一。 《中国科学报》从中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心获悉,近期该中心卢柯院士团队与武汉大学教授梅青松合作,在这一科学难
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
新研究确立非晶合金力学弛豫与平衡动力学之间的内禀性关联
图 (a) 杨氏模量和硬度随老化时间的演变;(b) 应力松弛时间τSR与老化温度1/Ta在Tf==554 K的演变规律;(c) 在玻璃和过冷液体区域老化过程中τSR的演变;(d) 不同老化时间和温度下参数 随老化时间的演变规律 在国家自然科学基金项目(批准号:51971178、52271153
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
我国在非晶软磁合金综合性能调控方法方面取得系列进展
铁基软磁非晶合金在变压器、电机、传感器等电力电子器件中具有广阔的应用前景,是重要的节能和绿色环保新材料。软磁性能和力学变形能力是影响非晶合金应用的两个重要因素。一般来说原始非晶合金样品力学变形能力很好,但是非平衡制备过程冻结的残余应力会使软磁性能变差。退火可以降低残余应力,大幅提高软磁性能,但往
光电导弛豫过程
光电导材料从光照开始到获得稳定的光电流是要经过一定时间的。同样光照停止后光电流也是逐渐消失的。这些现象称为弛豫过程或惰性。对光电导体受矩形脉冲光照时,常有上升时间常数τr和下降时间常数τf来描述弛豫过程的长短。τr表示光生载流子浓度从零增长到稳态值63%时所需的时间,τf表示从停光前稳态值衰减到37
宁波材料所等在非晶合金记忆效应产生机制研究中获进展
“老化”(ageing)是非晶/玻璃等非平衡态材料在能量驱动下的自然演化规律。高温退火可以加速非晶老化的速度,直至降低到平衡态。工业上,适当老化被广泛应用于提高非晶合金的软磁特性或提高光学玻璃的均匀性等。然而,1963年美国威斯康星麦迪逊大学教授Kovacs发现,非晶态材料如果经过先低温再高温两步
汪卫华团队:实验验证非晶合金超稳定性
非晶合金能否长时间保持稳定?非晶材料稳定性的物理机制和根源是什么?这些都是非晶合金材料和物理领域的重要难题。 众所周知,非晶态物质的无序原子排列结构特征,导致其相比晶体材料具有更高的自由能,在能量上处于亚稳态。不同种类的非晶态物质呈现出不同的稳定性,如火山玻璃和琥珀可在恶劣的物理、化学环境中稳
飞秒瞬态光谱揭示纳米晶热载流子弛豫动力学
近日,大连化学所光电材料动力学特区研究组(11T6)吴凯丰研究员团队采用飞秒瞬态光谱技术系统地研究了量子限域的钙钛矿纳米晶的热载流子弛豫动力学,发现该体系呈现出亚皮秒级别的热载流子寿命与之前理论预测的“声子瓶颈”机制不符,进一步研究发现热载流子能量耗散通道由表面配体分子诱导的非绝热弛豫机制所主导
光电导的弛豫过程
光电导材料从光照开始到获得稳定的光电流是要经过一定时间的。同样光照停止后光电流也是逐渐消失的。这些现象称为弛豫过程或惰性。对光电导体受矩形脉冲光照时,常有上升时间常数τr和下降时间常数τf来描述弛豫过程的长短。τr表示光生载流子浓度从零增长到稳态值63%时所需的时间,τf表示从停光前稳态值衰减到37
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
科学家研究出解决非晶合金材料老化难题的新方法
相比于传统的晶态金属材料,非晶合金具有独特的物理和力学性能。但是,非晶态是一种复杂的结构无序体系,在能量上处于亚稳态。通常条件下,非晶合金会发生结构弛豫(Aging),这种时效作用使非晶合金的物理和力学性能都发生改变,如变脆、老化,这大大限制了非晶合金的大规模应用。如何克服非晶材料的弛豫、老化,
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
APL-上海应用物理所等-弛豫铁电体材料研究
中科院上海应用物理所、中国科大国家同步辐射实验室和中科院上海硅酸盐研究所合作,采用同步辐射X射线散斑方法,在弛豫铁电体材料极化纳米区域空间构造的实验研究中取得重要进展,发现PNR极化和关联方向的重新取向对弛豫铁电体宏观极化的形成有重要作用。该成果日前发表于《应用物理快报》(APL)。 弛豫铁电体材料
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
核磁共振T1弛豫时间-纵向弛豫过程及T1弛豫应用
弛豫过程在核磁共振现象中,弛豫是指原子核发生共振且处在高能状态时,当射频脉冲停止后,将迅速恢复到原来低能状态的现象。恢复的过程即称为弛豫过程,它是一个能量转换过程,需要一定的时间反映了质子系统中质子之间和质子周围环境之间的相互作用。完成弛豫过程分两步进行,即纵向磁化强度矢量Mz恢复到最初平衡状态的M
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;
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
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
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
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
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
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