УДК 620.192.36:669.017.16
Сосновская О., Корсукова Е. – Студенты КарГТУ (МВ 03-2) Научн.рук.-Малашкевичуте Е.И.
преподаватель
АМОРФНЫЕ СПЛАВЫ. ИЗДЕЛИЯ ИЗ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ
Аморфные сплавы – новый особый класс прецизионных сплавов, отли- чающийся от кристаллических сплавов структурой, т.е. отсутствием кристалли- ческой решетки. Структура аморфных сплавов подобна структуре заморожен- ной жидкости. При сверхбыстром охлаждении (около миллиона градусов в ми- нуту) сплав затвердевает, проскакивая стадию кристаллизации. Аморфные сплавы получили название металлических стекол. Интерес к ним возрастает со все нарастающими темпами.
У аморфного металла совсем другие, не сходные с металлом кристалли- ческие свойства. Отсутствие упорядоченной структуры приводит к тому, что металлические стекла по прочности превосходят самые лучшие легированные стали. Высокая твердость предполагает их великолепную износостойкость.
Другое важнейшее преимущество аморфных металлических сплавов - их ис- ключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах металлические стекла вообще не подвержены коррозии.
Наибольший интерес представляет комплекс электромагнитных свойств.
Например, высокое удельное сопротивление (выше, сем у нихрома) в комплек- се с малыми толщинами аморфных лент позволяют создавать простыми мето- дами уникальные безинерционные нагреватели с рекордным коэффициентом теплоотдачи. Форма может меняться от сверхплоской до самой экзотической.
Применение нагревателей – от медицинской промышленности до военной тех- ники.
Наибольшее распространение в настоящее время получили магнитомяг- кие сплавы, в которых сочетаются высокие магнитные и механические свой- ства.
Магнитомягкие аморфные сплавы – это ферромагнитные сплавы с узкой петлей гистерезиса. Особенностью магнитомягких аморфных сплавов по срав- нению с кристаллическими является большое (около 20%) содержание немаг- нитных элементов – таких, как B,C,P и проч., необходимых для сохранения аморфной структуры. Наличие этих элементов снижает максимальные значения индукции насыщения в аморфных сплавах по сравнению с кристаллическими и увеличивает температурный коэффициент магнитных свойств. Эти же элемен- ты увеличивают электросопротивление, повышают твердость и прочность аморфных сплавов, а также их коррозионную стойкость.
В радио- и электротехнических изделиях с начала 80-х годов стали широ- ко применяться аморфные и нанокристаллические материалы, которые исполь- зуются вместо пермаллоев, ферритов, электротехнических сталей, магнитоди- электриков.
Аморфные сплавы имеют целый ряд преимуществ:
1) Низкие удельные потери
2) Высокое электрическое сопротивление
3) Отличные электромагнитные характеристики в широком диапазоне частот (до 1 МГц)
4) Возможность дальнейшей миниатюризации и повышения эффективности электронных устройств
5) Снижение искрового тока и подавление шумов 6) Экономия электроэнергии
7) Экологически достаточно чистое производство изделий из аморфных мате- риалов по сравнению, например, с ферритами.
В настоящее время аморфные магнитомягкие материалы находят приме- нение в различных отраслях:
1) В системах телекоммуникации (например, стандарта ISDN) использование сетей с элементами из аморфных сплавов позволяет с высоким качеством и надежностью подключить к одной до восьми абонентов (ПК, модем, видеоте- лефон и проч.)
2) В электротехнической промышленности замена обычной трансформаторной стали аморфным сплавом дает экономию электроэнергии
3) Высокая проницаемость позволяет создавать магнитные экраны для многих отраслей (вычислительная техника, медицина, космическая техника и т.д.)
4) В устройствах защитного отключения (УЗО), управляемых дифференциаль- ным током, предназначенных для защиты людей от поражения электрическим током, в том числе и при использовании бытовой электроаппаратуры
5) В импульсных источниках питания 6) В AC/DC и DC/DC преобразователях
7) В аудио- видеоаппаратуре для изготовления магнитных головок высокоча- стотной высокоплотной записи
8) Высокая радиационная и коррозионная стойкость аморфных материалов поз- воляет использовать их в качестве аморфных припоев на основе меди для со- единения узлов ядерных и термоядерных реакторов в атомной технике
Магнитопроводы – пожалуй, первое направление, которое предстоит освоить. Есть проблемы технического характера. Например, начинать подобное производство на арендуемых площадях стратегически неправильно. Значит, предстоит покупка, строительство и ремонт производственных помещений. А это не только деньги, но и время, и человеческие ресурсы.
Литература:
1. Аморфные полупроводники[Текст]; пер. с англ./ М.Бродски, Д.Карлсон, ДЖ.Коннел; Ред.М.Бродски, А.Андреев, В.Алексеев.-М.:Мир, 1982.-419 с.: ил.
2. «Mageric»: Системоресурс, №1/журнал. Под ред. А.Онегина[Текст]
.-М.: Mageric, 2005.
