【行业】非晶纳米晶-崛起高端制造核心材料(32页)
非晶纳米晶材料对比普通金属材料具有更高强度和可塑性。非晶合金,也称金属玻璃、液态金属(由美国 Liquidmetal Technology 翻译而来),是由合金材料熔体超急冷凝固(通常大于 100K/s),凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,组成它物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性,没有晶态合金的晶粒、晶界存在。这种非晶合金具有许多独特的性能,由于它的性能优异,从 80 年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。
我国非晶合金起步较晚发展快 目前已位居国际第一梯队。1934 年非晶合金材料问世,近百年来全球对非晶合金的研究取得了非常显著的进展。目前已形成的非晶合金包括 Fe 基(铁基)、Zr 基(锆基)、Mg 基(镁基)等成百上千种合金材料,冷却速率要求由最初的>106K/s 降低至部分材料的 1K/s,形成材料的尺寸也由最初的薄薄的 nm 级非晶膜发展到如今 10mm 级乃至 100mm 级的块状非晶,性能上也呈现出不同分化。
非晶板带材制造主要依靠熔体态急冷法,分为单辊法和双辊法。经过数十年来的发展,该技术已较为成熟,欧美及国内多家企业均已实现大规模批量生产。非晶合金镀层是指通过特殊处理方式,在产品表面形成一层薄非晶合金薄膜,从而具备高强度、高硬度、优异的耐磨性能、优异的耐腐蚀性能、优异的耐空蚀性能。国外已将非晶合金镀层应用于钻井钻具、注水往复泵柱塞、水电站转轮室抗气蚀、船舶防腐、发动机制造等多领域。非晶合金镀层(非晶合金膜)的制备方法包括电解法、化学镀法、物理气相沉积法和化学气相沉积法等,其中目前使用较多的是物理气相沉积法,从原理上可以分为真空蒸镀、离子镀、溅射镀等,从实现方式来看可以分成火焰喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂、激光熔覆等。