Metaller og amorfe legeringer

Atomerne er arrangeret i topologisk uorden i tredimensionelt rum, uden langvarig periodicitet, men inden for rækkevidden af ​​flere atomafstande har arrangementet af atomer stadig visse regler, så det kan anses for, at atomstrukturen af ​​amorfe legeringer er "langvarig lidelse, kortvarig orden". Det er generelt defineret, at den kortrækkende ordensregion for amorfe legeringer er mindre end 1,5 nm, det vil sige ikke mere end 4-5 atomafstand, hvilket adskiller dem fra nanokrystaller eller mikrokrystaller=kortrækkende orden kan opdeles i kemisk kortrækkende orden og topologisk kortrækkende orden. Krystaller er typiske ordnede strukturer, mens gasser, væsker og amorfe faste stoffer tilhører uordnede strukturer. Amorfe faste materialer omfatter også typer såsom amorfe uorganiske materialer (såsom glas), amorfe polymerer og amorfe legeringer (også kendt som metallisk glas).

Metallers evne til at producere amorfe tilstande har altid været et vanskeligt problem, som moderne videnskabsmænd har fokuseret på at dechifrere. Forskere har fundet ud af, at efter smeltning er de indre atomer af metaller i en aktiv tilstand. Så snart metallet begynder at afkøle, vil atomerne langsomt og ordentligt arrangeres efter et bestemt krystaltilstandsmønster, når temperaturen falder, og danner krystaller. Hvis afkølingsprocessen er hurtig, og atomerne størkner, før de kan omarrangeres, produceres amorfe legeringer. Det kan ses, at en af ​​nøgleteknologierne til fremstilling af amorfe legeringer er, hvordan man hurtigt afkøler dem. Fremstillingen af ​​amorfe legeringer vedtager en hurtig størkningsproces. Spray højtemperatur smeltet stål ind i en højhastigheds roterende kølevalse. Stålet afkøles hurtigt med en hastighed på millioner af grader i sekundet, hvilket reducerer temperaturen på 1300 graders stål til under 200 grader på kun en tusindedel af et sekund og danner amorfe strimler.

Udviklede lande har altid strengt implementeret teknologiske lockdowns på fremstillingsteknologien af ​​amorfe legeringer. Efter næsten 20 års utrættelig indsats har kinesiske videnskabsmænd endelig opnået teknologiske gennembrud i fremstillingen af ​​amorfe legeringer under "Ninth Five Year Plan"-perioden, hvor de mestrer kerneteknologier med uafhængige intellektuelle ejendomsrettigheder. Og der er sket gennembrud i industrialiseringen af ​​amorfe legeringer, der danner en industriel skala med en årlig produktion på 4000 tons. Det udfylder et teknologisk hul i Kinas metallurgiske industri. Amorfe legeringer har undergået betydelige ændringer i fysiske, kemiske og mekaniske egenskaber sammenlignet med krystallinske legeringer. Tag den amorfe legering domineret af jern som et eksempel, den har karakteristika af høj mætning Magnetisk fluxtæthed og lavt tab. Moderne industri bruger det ofte til at fremstille distributionstransformatorkerner. På nuværende tidspunkt er Kina i stand til at producere amorfe strimler med forskellige specifikationer i henhold til markedets behov, med en lysstyrke på op til 220 mm. Sammenlignet med traditionelle kernetransformatorer af siliciumstål har transformere lavet af denne amorfe legering en reduktion på 60 % til 80 % i tomgangstab, hvilket har en betydelig energibesparende effekt. Hvis alle de eksisterende distributionstransformatorer i Kina udskiftes med transformatorer af amorfe legering, kan der spares 9 milliarder kilowatt-timer elektricitet for landet hvert år, hvilket betyder, at et 1 million kilowatt fossilt brændstofkraftværk kan bygges mindre hvert år, 3,64 mio. tons kul kan reduceres, og mere end 9 millioner kubikmeter kuldioxid og andre udstødningsemissioner kan reduceres. I denne forstand er amorfe legeringer kendt som "grønne materialer" af mennesker.