非晶合金

非晶合金通常金屬材料是固態的晶體，但在金屬材料的結晶過程中，特殊的方法可以打亂金屬材料中原子的規則排列，得到原子排列無序的固態金屬材料，這種材料稱為非晶金屬材料。非晶態合金是非晶態金屬材料的一種。

鐵基非晶合金(Fe-Basic   amorphous   alloy)

特別是鐵損低（是取向硅鋼片的1/3－1/5）替代硅鋼作為配電變壓器可節能60－70%鐵基非晶合金的帶材厚度為0.03mm，廣泛用于配電變壓器、大功率開關電源、脈沖變壓器、磁放大器、中頻變壓器和逆變器磁芯， 適用于10kHz以下的頻率由于超快速凝固，原子可以 合金凝固時不會有序排列和結晶，得到的固態合金具有長程無序結構，沒有晶態合金的晶粒、晶界的存在，稱為 非晶合金，被稱為冶金材料學的一場革命。這種非晶態合金具有許多獨特的性能，例如優異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高的強度、硬度和韌性高電阻率和機電耦合性能等。由于其優異的性能、工藝簡單，自20世紀80年代以來已成為國內外材料科學領域的研發熱點。

在過去的幾千年里，人類使用的金屬或合金都是晶體材料，它們的原子在三維空間中有序排列、形成周期性晶格結構。

非晶體金屬或合金是指液態物質（或氣態）在快速冷卻過程中，液態原子無序排列的凝聚態由于沒有時間結晶而保持在室溫或低溫狀態，其原子不再有序生長、周期性的有規律的排列，卻脫離了長期無序的排列狀態。具有鐵磁性的非晶金合金也稱為鐵磁性金屬玻璃或磁性玻璃（Glass   alloy）為了描述方便，以下都稱為非晶合金。

1960年，美國的Duwez教授發明了快速淬火工藝來制備非晶合金。同時，非晶軟磁合金的發展大致經歷了兩個階段：第一階段始于1967年，持續到1988年。1984年，美國四家變壓器制造商在IEEE會議上展示了實用的非晶配電變壓器，標志著第一階段的高潮到1989年，美國聯信公司擁有了年產6萬噸非晶帶材的生產能力，全世界投入運行的非晶配電變壓器約有100萬臺，幾乎全部來自該公司。從1988年開始，非晶材料的發展進入了第二階段。這一階段的標志性事件是鐵基納米晶合金的發明。1988年，日本日立金屬公司的Yashiwa等人在非晶合金的基礎上，通過晶化處理，研制出納米晶軟磁合金（Finemet）1988年，日立金屬公司實現了納米晶合金的產業化，部分產品投放市場。1992年，德國VAC公司開始推出納米晶合金替代鈷基非晶合金，特別是在網絡接口設備中，如ISDN，大量使用納米晶磁芯制作接口變壓器和數字濾波器件。

在對非晶合金有了初步的了解之后，讓 讓我們看看——非晶變壓器，這是非晶合金的一個非常有前途的應用領域。非晶合金鐵芯變壓器是采用新型導磁材料——非晶合金制成的變壓器，與硅鋼片作為鐵芯變壓器相比，具有空載損耗（指變壓器次級開路時在初級測得的功率損耗）下降75%左右，空載電流（當變壓器副邊開路時，原邊仍有一定的電流，稱為空載電流）下降約80%是目前較為理想的節能配電變壓器，特別適用于農村電網和低負荷率的發展中地區。中國上市公司——信托電氣從美國通用電氣公司引進了非晶合金變壓器的專有技術，通過消化吸收，自主創新開發了適合中國電網運行的系列非晶合金變壓器，成為目前國內最大的非晶合金變壓器專業制造商，證明了非晶材料廣闊的市場空間。

2006年以來，硅鋼的大幅漲價導致非晶價格甚至低于硅鋼；同時，它的節能功能也因其對能源問題的重視而備受關注。非晶帶材的損耗率較低，用在新型配電變壓器上可以起到很好的降低功耗的作用隨著中國變壓器市場向非晶配電變壓器的加速發展，非晶帶材市場正在擴大。

與傳統硅鋼片的區別

與傳統的硅鋼片不同，非晶合金沖壓后易碎，很難形成層壓板。因此，在實際應用中，非晶合金往往以纏繞工藝的形式存在。近年來，使用非晶軟磁材料的電機越來越多，其低鐵耗的優異節能性引起了學術界的廣泛關注。