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奇妙的非晶態金屬
奇妙的非晶態金屬

    在日常生活中，人們所接觸的材料不外乎兩類，即晶態材料和非晶態材料。形象地說，如果材料中的原子排列像被檢閱的士兵方陣那樣有序，該材料就是晶態材料；如果原子排列像集市的人群那樣雜亂無章，那么這種材料就是非晶態材料。在我們接觸的物質中，食鹽、鉆石等都屬于晶態材料，而木材、紡織品和玻璃都屬于非晶態材料，以往我們認識的所有金屬，幾乎無一例外地屬于晶態材料。
    金屬能不能產生非晶態呢？這一直是近代材料科學著重要破解的一道難題。世界上有關非晶態合金研究的*早報道，是1934年德國人克雷默采用蒸發沉積法制備出非晶態合金。1969年，美國人龐德和馬丁關于制備一定連續長度條帶的技術，為規模生產非晶態合金奠定了技術基礎；1976年，美國聯信公司生產出10毫米寬的非晶態合金帶材，到1994年已經達到年產4萬噸的能力。
    制備非晶態合金帶材采用的是一種快速凝固工藝，它將處于熔融狀態的高溫鋼水噴射到高速旋轉的冷卻輥上，在這里，鋼水以每秒百萬度的速度迅速冷卻，以致金屬中的原子來不及重新排列而形成了雜亂無章的組合，這樣就產生了非晶態合金。
    與晶態合金相比，非晶態合金在物理性能、化學性能和機械性能幾方面都發生了顯著的變化。研究表明，非晶態合金的強度、韌性和耐磨性明顯高于普通鋼鐵材料。時至90年代，我們在日常生活中接觸的非晶態材料已經很多，如采用非晶態合金制備的高耐磨音頻視頻磁頭在**錄音、錄像機中廣泛應用；而采用非晶絲復合強化的高爾夫球桿、釣魚桿也已經面世。
    同時，一種體積小，重量輕的非晶態軟磁材料也以它低損耗、高導磁的優異特性，成為目前研究*深入、應用領域*多、*引人注目的新型功能材料。常常有人對圖書館或超市中書或物品中所暗藏的報警設施感到驚訝，其實，這不過是非晶態軟磁材料在其中發揮著作用。
    研究表明，非晶態合金對某些化學反應具有明顯的催化作用，可以用作化學催化劑；某些非晶態合金通過化學反應可以吸收和釋放出氫，可以用作儲氫材料。由于沒有晶粒，也就沒有晶界，非晶態合金比晶態合金更加耐腐蝕，因此，它可以成為化工、海洋等一些易腐蝕的環境中所用設備的優選材料。
    非晶態合金鐵心還廣泛地應用在各種高頻功率器件和傳感器件上。用非晶態合金鐵心變壓器制造的高頻逆變焊機，大大提高了電源工作頻率和效率，焊機的體積成倍縮小。采用微晶材料制造的高壓互感鐵心則可將測量精度由0．5級提高到0．2級。
    我國從1976年開始非晶態合金的研究工作，非晶態合金材料走過了從實驗室材料工藝研究到百噸級中間試驗的艱辛階段，初步形成了具有中國特色的非晶態合金科研開發和應用體系。如今，中國的非晶態合金的科研開發和應用能力已經達到國際先進水平，共取得100多項科研成果和20多項**。   
    “九五”期間，隨著“國家非晶微晶合金工程技術研究中心”的組建和“千噸級非晶帶材生產線”的建立，非晶態合金的生產能力大大提高，產業化進程也大大加快，非晶態合金將為我國電力電子工業的發展作出更大的貢獻。