Основні області застосування аморфних металевих матеріалів

Аморфні матеріали використовують для армування трубок високого тиску, виготовлення металокорду шин і ін. В перспективі можливе застосування аморфних сплавів для виготовлення маховиків. Такі маховики можуть використовуватися для акумулювання енергії і покриття пікових навантажень на електростанціях, для поліпшення робочих характеристик автомобілів і т. Д.

АМС на основі заліза застосовуються як матеріали для сердечників високочастотних трансформаторів різного призначення, дроселів, магнітних підсилювачів. Це обумовлено низькими сумарними втратами, які в кращих АМС даного класу виявляються на порядок нижче, ніж у кременистих електротехнічних сталей.

Сплави Fe - Si - В з високим магнітним насиченням були запропоновані для заміни звичайного кристалічного сплаву Fe - Si в сердечниках трансформаторів, а також сплавів Ni - Fe з високою магнітною проникністю. Відсутність магнітокрісталліческой анізотропії в поєднанні з досить високим електроопору знижує втрати на вихрові струми, особливо на високих частотах. Втрати в сердечниках з розробленого в Японії аморфного сплаву Fe81 B13 Si4 C2 складають 0,06 Вт / кг, т. Е. Приблизно в двадцять разів нижче, ніж втрати в текстурованих листах трансформаторної сталі. Економія за рахунок зниження гістерезисних втрат енергії при використанні сплаву Fe83 B15 Si2 замість трансформаторних сталей складе тільки в США 300 млн. Дол / рік. Ця область застосування металевих стекол має широку перспективу.

Стрічки з аморфних кобальтових сплавів застосовують в сердечниках малогабаритних високочастотних трансформаторів різного призначення, зокрема для джерел вторинного живлення і магнітних підсилювачів. Їх використовують в детекторах витоку струму, системах телекомунікацій і в якості датчиків (в тому числі типу ферозондових), для магнітних екранів і температурночувствітельних датчиків, а також високочутливих магнітних перетворювачів. Висока міцність у поєднанні з корозійну стійкість дозволяють використовувати аморфні сплави для виготовлення кабелів, що працюють в контакті з морською водою, а також виробів, умови експлуатації яких пов'язані з впливом агресивних середовищ.

Поєднання високої міцності, корозійної стійкості та зносостійкості, а також магнитомягких властивостей обумовлює можливість і інших областей застосування. Наприклад, можливе використання таких стекол в якості індукторів в пристроях магнітної сепарації. Вироби, сплетені зі стрічки, використовували в якості магнітних екранів. Перевага цих матеріалів в тому, що їх можна розрізати і згинати для отримання необхідної форми, не знижуючи при цьому їх магнітних характеристик.

Оскільки скла являють собою сильно переохолоджену рідина, їх кристалізація при нагріванні зазвичай відбувається з сильним зародкоутворення, що дозволяє отримувати однорідний надзвичайно дрібнозернистий метал. Така кристалічна фаза не може бути отримана звичайними методами обробки. Це відкриває можливість отримання спеціальних припоїв у вигляді тонкої стрічки. Така стрічка легко згинається, її можна різати і піддавати штампуванні для отримання оптимальної конфігурації. Дуже важливим для пайки є те, що стрічка гомогенна за складом і забезпечує надійний контакт у всіх точках виробів, що підлягає пайку. Припої мають високу корозійну стійкість. Вони використовуються в авіаційній і космічній техніці.

У перспективі можливе отримання надпровідних кабелів шляхом кристалізації вихідної аморфної фази.

Відомо також застосування аморфних сплавів в якості каталізаторів хімічних реакцій. Наприклад, аморфний сплав Pd - Rh виявився каталізатором для реакції розкладання NaCl на NaOH і С12, а сплави на основі заліза забезпечують більший вихід (близько 80%) у порівнянні з порошком заліза (близько 15%) в реакції синтезу

Аморфні метали часто називають матеріалами майбутнього, що обумовлено унікальністю їх властивостей, які не зустрічаються у звичайних кристалічних металів. Відомості про основні областях застосування аморфних металевих матеріалів містяться в таблиці 12.4.

Основні області застосування аморфних металевих матеріалів

Широкому поширенню аморфних металів перешкоджають висока собівартість, порівняно низька термічна стійкість, а також малі розміри одержуваних стрічок, дроту, гранул. Крім того, застосування аморфних сплавів в конструкціях обмежена через їх низьку зварюваності.

Схожі статті