非晶态合金英文解釋翻譯、非晶态合金的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 amorphous alloy
分詞翻譯:
非晶态的英語翻譯:
【化】 amorphous material
合金的英語翻譯:
alloy; metal
【化】 alloy
【醫】 alloy
【經】 alloy
專業解析
非晶态合金(Amorphous Alloy),亦稱金屬玻璃(Metallic Glass),指原子排列呈長程無序、短程有序狀态,不具備晶體周期性結構的金屬合金材料。其微觀結構類似于玻璃,故得名。以下是詳細解析:
一、核心定義與特性
-
結構特征
非晶态合金通過急速冷卻(如每秒百萬度的冷卻速率)抑制液态金屬結晶,形成無序原子堆積結構。區别于傳統晶态合金的規則晶格排列,其原子分布無周期性,表現為各向同性。
-
性能優勢
- 高強度與高彈性:屈服強度可達晶态合金的2-3倍,彈性極限接近理論值(如锆基非晶合金彈性應變>2%)。
- 耐腐蝕性:因無晶界缺陷,在酸堿環境中耐蝕性優于不鏽鋼(例如鐵基非晶合金在鹽霧試驗中腐蝕速率僅為304不鏽鋼的1/10)。
- 軟磁性:鐵基/钴基非晶合金具有低矯頑力、高磁導率特性,適用于高效變壓器鐵芯(如電網用非晶帶材可降低空載損耗70%)。
二、應用領域
- 電子器件:用作手機折疊屏鉸鍊材料(如锆基非晶合金抗疲勞性優于钛合金)。
- 電力系統:非晶變壓器鐵芯(如美國Metglas®産品)顯著降低電網能耗。
- 生物醫學:钛锆基非晶合金用于骨科植入物,兼具生物相容性與抗磨損性。
三、權威研究參考
- 中科院金屬研究所:發表多篇關于鐵基非晶合金腐蝕機制的《Acta Materialia》論文(DOI:10.1016/j.actamat.2020.05.015)。
- 日本東北大學:開發出世界最大尺寸(直徑80mm)锆基非晶合金鑄件(Tohoku University, 2023)。
- 美國能源部報告:證實非晶變壓器年節電量達10 kWh(DOE/EE-0802, 2020)。
延伸參考來源
- 《非晶态合金物理學》(科學出版社,2018)
- Nature Reviews Materials綜述:Metallic glasses as structural materials (2021)
- 國際期刊《Intermetallics》非晶合金專刊(Volume 109, 2019)
網絡擴展解釋
非晶态合金(又稱金屬玻璃)是一種原子排列呈現短程有序、長程無序的亞穩态材料。以下是其核心特點的詳細解釋:
一、定義與結構特征
-
原子排列特性
非晶态合金的原子排列缺乏周期性晶體結構,僅在局部(幾個原子間距内)存在有序性,整體呈現類似液态的無序狀态。這種結構通過急速冷卻技術(冷卻速度達10⁶ K/s)抑制原子結晶形成。
-
制備方法
主要通過熔融金屬快速冷凝(如單輥旋淬法)實現,避免原子有序排列,形成玻璃态結構。
二、性能優勢
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力學性能
- 高強度與高硬度:抗拉強度可達3000 MPa以上,遠超傳統晶态合金(如鋼的1800-2000 MPa)。
- 良好韌性:部分非晶合金可彎曲180°不斷裂,但在退火後可能變脆。
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磁學性能
- 高磁導率、低損耗:因無晶界和磁各向異性,適合制作高效變壓器鐵芯和傳感器。
- 可控磁緻伸縮:可通過成分調整磁緻伸縮系數,用于精密磁控器件。
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化學與電學性能
- 耐腐蝕性:緻密鈍化膜使其在強酸、鹽霧等環境中表現優異。
- 高電阻率:電阻率是晶态合金的2-4倍,適用于低損耗電子元件。
三、主要應用領域
- 磁性器件:如配電變壓器(鐵基非晶合金可節能60-70%)和磁頭材料。
- 傳感器:利用磁-機、磁-電效應檢測應力、位移等物理量,適用于複雜環境。
- 耐磨與耐蝕部件:用于刀具塗層、化工設備等。
- 生物醫學:因生物相容性高,可用于植入材料。
四、研究意義與挑戰
非晶态合金的亞穩态特性使其在極端條件(如高溫、輻射)下可能發生晶化,影響性能穩定性。當前研究聚焦于大尺寸制備技術和成分設計優化,以拓展其在航空航天、新能源等領域的應用。
如需更深入的技術細節,可參考材料學專著或權威文獻。
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